[Dev Board] AMD Xilinx Kira KV260 FPGA 개발 보드 구매

1. 서론

   이전 LIG D&A The SSEN 임베디드SW 스쿨을 수강하였을 때 ZYBO Z7 7010 보드를 통해 실습 및 프로젝트를 진행하였습니다. 하지만 짧은 시간으로 인해 더 공부를 하고 싶어도 보드를 반납하여 더이상 공부를 하기 힘들었습니다. 그래서 해당 보드의 가격을 알아보니 너무 비싼 가격때문에 구매를 하지 못하고 있었습니다.

  그러던 중 ZYNQ 7000 Soc FPGA 보다 훨씬 성능이 좋은 Ultrascale+ mpsoc FPGA 가 탑재된 Kira KV260 보드가 훨씬 저렴한 것을 발견했습니다. 신품 기준 51만원으로 ZYBO Z7에 비해 저렴하지만 운이 좋게도 중고로 25만원에 판매하는 매물을 발견하여 25만원에 해당 보드를 구매하였습니다. 그후 해당 보드를 받아 현재 여러가지 기능들을 테스트 하고 있습니다.

 

https://www.devicemart.co.kr/goods/view?no=14579460

SK-KV260-G

 

 

2. AMD Xilinx Kira KV260 개발 보드

https://www.amd.com/ko/products/system-on-modules/kria/k26/kv260-vision-starter-kit.html

Kria KV260 Vision AI 스타터 키트

 

  Kira KV260 보드의 가장 큰 특징은 Vision AI 목적의 FPGA 개발 보드라는 점입니다. 실제로 Kira의 Starter kit에는 2가지가 있습니다. 

• Kira KV260 : Vision AI 용 개발보드
  Vision AI 용 이므로 카메라를 연결 할 수 있도록 MIPI CSI x 1, IAS Connector x 2, USB 3.0 x 4 로 카메라 관련 인터페이스가 넉넉히 있음.
  단, 그외 Peripheral를 추가 구성하기 힒듬.

 

KV260 Peripherals

• Kira KR260 : Robot 용 개발보드
  Robot용으로 센서 및 엑추에이터를 제어하기 위해 다양한 Peripherals가 있는 것을 확인할 수 있습니다.
  특히, 산업용 카메라를 위한 10Gbps 대역폭의 SFP+가 있으며, Ethernet도 PS에 2개, PL에 2개 하여 총 4개의 Ethernet이 있습니다.
  더 나아가 GPIO와 다양한 통신을 위한 RaspberryPI HAT과 DIGILENT PMOD가 있습니다.
  단, 단점은 MIPI 카메라를 연결하지 못한다는 점과 100달러 더 비싸다는 점이 있습니다.

KR260 Peripherals

 

 

장점이 많은 Kira KR260를 두고 Kira KV260를 선택 한 이유는 다음과 같습니다.

• 가격이 훨씬 쌈
  먼저 신품 기준 Kira KV260이 100달러나 더 싸며, 특히 중고 매물이 Kira KV260 밖에 없었기 때문에, 어쩔 수 없이 Kira KV260를 구매할 수 밖에 없었습니다.
  
  
• PCAM 5C를 연결하기 위한 MIPI CSI 인터페이스 유무
  제가 ZYBO Z7에서 사용하던 PCAM 5C 카메라를 가지고 있습니다. 해당 카메라는 MIPI 인터페이스가 없는 Kira KR260 에서는 사용할 수 가 없었습니다.

2.1. 사용 용도

2.1.1. FPGA 입문 공부

  FPGA는 제가 제대로 학습한적이 없습니다. 그리고 특히 FPGA는 신기하게도 프로그램을 통해 프로그래밍을 하지만 채용 공고에 보면 대부분은 HW(전자) 쪽에서 요구하는 역량입니다. 아마 FPGA가 전자를 기반으로 회로를 설계하는 것처럼 프로그래밍하기 때문이라고 생각합니다. 그래서 저도 학교에서 잠시 Altra FPGA를 잠시 다룬적이 있고 국내에서 가장 많이 사용하는 FPGA가 AMD xlilnx라고 생각해서 공부용으로 구입하였습니다.

 

2.1.2. PCAM 5C 실습용

  이전 ZYBO Z7에서 PCAM 5C를 통해 영상을 송신하는 기능을 구현한 적이 있습니다. 그때는 ZYBO Z7의 성능이 부족해 UDP로 영상 전송에 큰 문제가 있었지만 해당 보드는 PS가 충분히 성능이 나온다고 생각합니다. 그러므로 해당 보드로 PCAM 5C 영상을 송신 하는 프로젝트를 진행해볼 예정입니다.

 

2.1.3. Cortex-R5F 개발

  해당 보드는 신기하게도 Cortex-A + Cortex-R + FPGA 구조로 되어 있어, Cortex-A는 일반 리눅스 및 bare-metal의 프로그램을 실행하고, Cortex-R은 RTOS 실행을, FPGA는 DPU로 AI 모델 추론의 목적을 가지고 있습니다. 그 중에 Cortex-R은 제가 지금까지 경험하지 못한 아키텍쳐이므로 해당 아키텍쳐를 공부하기 위함입니다.

 

3. 결론

  해당 보드로 여러가지 공부를 하는게 너무 기대가 됩니다. 특히 저는 새로운 기술을 배우는데 큰 흥미를 느끼기 때문에 어려가지 시도할 수 있어서 좋습니다. 또한 해당 보드는 대부분의 기능들을 포함하고 있어 추가적인 보드를 추가하지 않고도 대부분의 프로젝트에서 충분히 사용가능할 것으로 생각됩니다. 더욱이 FPGA는 전장용 및 방산업계에서 많이 사용하고 있으므로 나중에 취업 포트폴리오로도 충분히 매력적인 선택이 될 것입니다.