엣지 AI 노드에 전원 공급: 엣지 AI가 전원 시스템 설계에 미치는 영향
2024. 4. 19
엣지 AI란? 엣지 AI는 네트워크 엣지에서 AI 모델을 기기에 직접 배치하는 것으로, 짧은 응답 지연을 위해 온디바이스 처리를 사용하여 클라우드 컴퓨팅에 대한 의존도를 줄입니다. 엣지 AI를 IoT 시스템에 추가하면 AIoT(Artificial Intelligence of Things, 인공지능융합기술) 시스템을 구성하는 조합으로, 센서 데이터를 분석하고 패턴을 인식하며 추론을 도출하고 로컬 수준에서 의사 결정을 내림으로써 데이터 과부하를 최소화할 수 있습니다. 그런 다음, 관련 결과를 게이트웨이를 통해 전송하기만 하면 됩니다. 또한 클라우드의 데이터 전송을 최소화함으로써 대역폭 사용을 최적화하고 마이크로컨트롤러, FPGA 등 리소스가 제한된 엣지 장치에 적응합니다.
그림 1: 네트워크 부하를 최소화하는 AIoT 설계(출처: RECOM)
그림 1는 개념적인 AIoT 설계를 나타낸 것입니다. 엣지 AI 사용의 다른 예로는 스마트 카메라, 자율 주행 차량, 의료기기 등이 있으며, 민감한 데이터를 장치에 보존하여 개인정보 보호 및 보안을 향상시킵니다.
엣지 AI 전원 공급장치 관련 과제
엣지 AI 장치는 점점 더 강력해지는 프로세서를 통합하여 복잡한 계산을 로컬에서 처리하고 있습니다. 전원 공급장치 설계는 이렇게 향상되는 처리 능력을 지원하도록 발전하여 고급 엣지 AI 하드웨어의 성능을 구동할 수 있는 안정적이고 충분한 전력을 제공하고 있습니다.전원 공급장치 시스템을 위한 엣지 AI 시스템의 과제와 요구 사항의 예는 다음과 같습니다.
전력 효율: 엣지 AI 장치에는 효율성과 낮은 전력 소비를 우선으로 하는 전원 공급이 필요합니다. 설계자는 배터리 구동식 엣지 장치의 수명을 극대화하고, 연결된 시스템의 에너지 발자국을 최소화하기 위해 전력 효율적인 솔루션을 만드는 데 집중하고 있습니다.
소형 폼팩터 및 열효율: 많은 엣지 컴퓨팅 환경에서는 고유한 공간 제약으로 인해 소형 폼팩터와 우수한 열효율을 갖춘 전원 공급장치가 필요합니다. 전원 시스템에는 열을 효과적으로 관리하는 더 작고 가벼운 전원 공급장치가 포함되어 있어 다양한 환경에서 작동하는 엣지 장치의 열 문제를 해결합니다. 설계는 네트워크 엣지에 배치되는 광범위한 장치 및 시스템을 다루도록 엣지 폼팩터와 호환되어야 합니다.
엣지 클러스터의 확장성: 엣지 AI에는 종종 상호 연결된 장치의 클러스터 또는 네트워크 배치가 포함되어 있습니다. 전원 공급장치 설계는 엣지 클러스터의 확장성 요구 사항을 지원하기 위해 계속 발전하고 있으며, 확장하는 엣지 컴퓨팅 인프라의 전력 수요를 충족하도록 효과적으로 확장할 수 있는 모듈식 솔루션을 제공합니다.
지능형 전원 관리: 전력 요구 사항이 다양한 역동적인 작업량으로 인해, 엣지 장치에는 종종 적응형 전원 관리가 필요합니다. 지능형 전원 관리 기능은 다양한 부품의 실시간 필요에 따라 동적인 전력 할당이 가능하므로 전원 공급장치 설계의 필수 요소가 되고 있습니다. 이러한 적응성은 엣지 AI 시스템의 에너지 소비를 최적화합니다.
엣지 중심 중복: 신뢰성은 엣지 AI 시스템, 특히 원격 또는 미션 크리티컬 시나리오에 가장 중요합니다. 전원 공급장치 설계는 엔지 중심 중복 기능을 추가하여 전원 공급장치에 장애 발생하는 경우에도 지속적인 작동을 보장합니다. 이러한 중복 설계는 신뢰성을 유지하고 엣지 배치의 정지 시간을 최소화하는 데 필수적입니다.
엣지 분석과의 통합: 엣지 AI용 전원 공급장치가 엣지 분석 및 모니터링 기능과 통합되고 있습니다. 이러한 통합으로 전력 소비, 효율성, 시스템 상태에 대한 실시간 통찰력을 확보할 수 있으며, 엣지 장치의 고유한 사용 패턴을 토대로 사전 예방적 유지보수를 용이하게 하고 전원 공급장치 성능을 최적화할 수 있습니다.
엣지 AI 맞춤화 및 적응성: 엣지 AI의 용도는 매우 다양하며, 전원 공급장치 설계는 다양한 엣지 사용 사례의 특정 요구 사항에 적합하게 더욱 맞춤화되고 있습니다. 이러한 유연성 덕분에 다양한 엣지 AI 배치에 대한 고유한 요구에 맞게 전력 솔루션을 조정할 수 있습니다.
엣지 AI 설계를 위한 전원 공급장치 디지털 통신 버스의 이점
디지털 통신 인터페이스를 전원 공급장치에 통합하면 엣지 AI 설계에 매끄럽게 통합됩니다. 기계 학습 알고리즘과 결합한 전원 공급장치는 이제 전체 시스템의 능동 구성 부품이 되어 전력 사용에 관한 데이터에 기여하고 전원 관리를 용이하게 하며 중복 작동을 지원합니다.전원 관리(PM) 버스 프로토콜은 AIoT 사용에 크게 유리한 것으로 입증되었습니다. 디지털 전원 공급장치를 원격으로 켜고 끄거나 대기 상태로 두어 전력을 절약할 수 있을 뿐만 아니라, PM 명령 세트를 통해 전류 및 전력 제한의 출력 전압 원격 설정을 원격 조정하고 AC 입력 라인 및 전원 공급장치 온도를 모니터링할 수 있습니다. 또한 전원 공급장치의 내부 메모리에서 현재 및 이전의 오류 코드를 조회할 수 있습니다.
그림 2: 엣지 AI 설계로의 간단한 통합을 위해 RECOM의 RACM1200-V이 제공하는 디지털 통신(출처: RECOM)
RECOM은 AIoT 시스템과의 원활한 통합을 위해 PM 버스 인터페이스를 갖춘 전원 공급장치 제품군을 제공합니다. RACM1200-V 제품군은 최대 1,200V(팬 미포함 시 1,000W) 전력, 24V 또는 48V 출력, 15% 부하에서 90%를 초과하는 고효율을 제공합니다. PMB 옵션이 장착된 모델은 온/오프 제어, 전압 및 전류 측정, 상태 표시, 고장 보고 등을 포함하는 종합적인 명령 세트와 함께 최대 100kHz까지 PM 버스 통신을 제공합니다.
엣지 AI 전원 공급장치를 위한 RECOM과의 제휴
엣지 AI의 등장으로 효율성, 확장성, 적응성이 강조되면서 전원 공급장치 설계가 재구성되고 있습니다. 그리고 엣지 AI 사용이 더욱 우세해지면서, 전원 공급장치는 네트워크 엣지에서 장치의 안정적인 최적의 작동을 보장하는 데 중요한 역할을 하고 있습니다. 설계자는 이렇게 역동적이고 빠르게 진화하는 분야의 요구에 부합하는 전력 솔루션을 제공하기 위해 엣지 AI에 수반되는 고유한 과제를 적극적으로 해결하고 있습니다. RECOM의 RACM1200-V 전원 공급장치에는 엣지 AI 설계와의 통합을 용이하게 하는 PM 버스 인터페이스가 포함되어 있습니다. 다음 프로젝트의 파트너를 찾으신다면 지금 문의하십시오.용도
| Series | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| 1 |
|
RACM1200-V
Focus
|
|
|