[디지털데일리 김문기 기자] 텍사스 인스트루먼트(TI)는 엣지 AI 기능을 극대화한 새로운 마이크로컨트롤러(MCU) 제품군인 MSPM0G5187와 AM13Ex를 11일 공개했다.

새롭게 공개된 두 제품군은 TI의 전용 하드웨어 가속기인 '타이니엔진(TinyEngine)' 신경망처리장치(NPU)를 통합 탑재한 것이 특징이다. 타이니엔진(TinyEngine) NPU는 딥러닝 추론 작업을 최적화하도록 설계돼 엣지 환경에서의 처리 지연을 줄이고 에너지 효율을 높여준다.

아미카이 론(Amichai Ron) TI 임베디드 프로세싱 및 DLP 부문 수석 부사장은 "TI는 약 50년 전 디지털 신호 프로세서를 발명하며 오늘날의 엣지 AI 처리의 기반을 마련했다"며, "범용 MCU와 고성능 실시간 MCU를 포함한 전체 MCU 포트폴리오에 타이니엔진 NPU를 통합함으로써 차세대 혁신을 이끌고 있다"고 강조했다.

◆ 초소형·저비용으로 구현한 인텔리전스, 'MSPM0G5187'

TI에 따르면 소비자들은 피트니스 웨어러블부터 가전제품, 전기 시스템에 이르기까지 일상 속 다양한 기술이 더욱 지능적으로 작동하기를 기대하고 있다. 그동안 많은 엔지니어들은 높은 비용과 전력 소모, 복잡한 코딩 요구사항 탓에 AI 기능은 하이엔드 애플리케이션의 전유물로 여겨왔다는 것.

TI의 새로운 Arm Cortex-M0+ 기반 'MSPM0G5187' MCU는 이같은 문제와 관련해 간단하고 비용 효율적인 애플리케이션에서도 엣지 AI를 구현할 수 있도록 지원한다.

이 제품에 탑재된 타이니엔진 NPU는 기본 CPU와 병렬로 동작하며 신경망 연산을 수행한다. 가속기가 없는 유사한 기존 MCU와 비교할 때 플래시 메모리 풋프린트를 최소화하면서도 눈에 띄는 성능 향상을 제공한다.

우선, AI 추론당 지연시간을 최대 90배 감소시킨다. 에너지 사용량을 120배 이상 절감해 리소스가 제한된 배터리 기반 휴대용 제품에서도 AI 워크로드 처리가 가능하다. 1,000개 단위 기준 1달러 미만의 가격으로 제공되어 시스템 및 운영 비용을 크게 낮출 수 있다.

◆ 멀티모터 시스템의 실시간 제어와 AI 가속, 'AM13Ex'

가전제품이나 로봇공학, 산업 시스템의 모터 제어 애플리케이션에서는 적응형 제어와 예측 유지보수 등 지능형 기능에 대한 수요가 커지고 있지만, 이를 위해서는 복잡한 멀티칩 설계가 필요했다.

이를 해결하기 위해 등장한 'AM13Ex' MCU는 고성능 Arm Cortex-M33 코어와 타이니엔진(TinyEngine) NPU, 첨단 실시간 제어 아키텍처를 단일 칩에 통합한 제품이다.

우선, 외부 구성요소 없이 정교한 모터 제어와 AI 기능을 동시에 구현해 부품 원가(BOM) 비용을 최대 30%까지 절감한다. 타이니엔진 NPU가 부하 감지 및 에너지 최적화를 위한 적응형 제어 알고리즘을 실행하는 동시에, 최대 4개의 모터에 대해 정밀한 실시간 제어 루프를 유지한다. 통합 삼각함수 수학 가속기를 통해 기존 CORDIC(좌표 회전 디지털 컴퓨터) 구현 대비 10배 빠른 계산이 가능해져 더욱 정밀한 모터 제어 성능을 제공한다.

◆ 자연어로 코딩하는 'CC스튜디오'… 생태계 전반의 혁신

TI는 이번에 공개한 제품과 함께 'CC스튜디오(CCStudio)' 통합 개발 환경(IDE)을 포함한 포괄적인 소프트웨어 개발 생태계를 제공한다. 특히 엔지니어들은 IDE가 제공하는 생성형 AI 기능을 활용해 간단한 자연어 입력만으로도 코드 개발, 시스템 구성, 디버깅을 빠르게 수행할 수 있다.

또한, 두 MCU 제품군 모두 무료 개발 환경인 'CC스튜딩 엣지 AI 스튜디오'를 통해 모델 선택부터 훈련, 배포까지의 과정을 간소화할 수 있다. 현재 개발자들을 위해 60개 이상의 모델과 애플리케이션 예제가 제공되고 있으며, 향후 지속적인 업데이트가 이뤄질 예정이다. 이를 통해 웨어러블 헬스 모니터, 가정용 회로 차단기의 실시간 모니터링, 휴머노이드 로봇의 피지컬 AI 등 다양한 전자 디바이스에 엣지 AI 도입이 가속화될 전망이다.

밥 오도넬(Bob O'Donnell) 테크날리시스 리서치 사장 겸 수석 애널리스트는 "현재 업계의 관심은 대형 SoC에 집중되어 있지만, 실제로 파급력 있는 일부 AI 애플리케이션은 MCU와 같은 소형 칩에서도 구현될 수 있다"며, "이러한 칩이 소프트웨어 개발 툴과 결합된다면 훨씬 더 많은 엔지니어와 설계자들이 AI 가속의 이점을 활용할 수 있을 것"이라고 평가했다.

한편, TI의 엔드투엔드 엣지 AI 혁신 기술은 10일부터 12일까지 독일 뉘른베르크에서 열리는 '임베디드 월드 2026' TI 부스(3A홀 131번)에서 시연된다.

MSPM0G5187 MCU는 현재 TI닷컴에서 생산 수량으로 구매할 수 있으며, AM13E23019 MCU는 사전 생산 수량으로 구매 가능하다. 추가 패키지 및 메모리 베리에이션은 2026년 말까지 출시될 계획이다.