최근 CPU 업계의 한 가지 트랜드는 한 번에 큰 칩을 만드는 대신 여러 개의 작은 다이(Die, 집적회로 칩)를 서로 연결해 하나의 큰 칩처럼 만드는 것입니다. 제조사들은 프로세서의 성능을 높이기 위해 점점 더 복잡한 구조를 지닌 CPU를 개발하고 있습니다. 여기에 GPU나 각종 컨트롤러 및 인터페이스를 통합한 결과 프로세서의 크기는 최신 미세 공정으로도 감당하기가 부담스러울 정도로 커지고 있습니다. 최신 미세 공정을 사용할수록 가격이 천정부지로 치솟는 점 역시 제조사들에게 부담입니다. AMD는 7nm 공정 CPU부터 아예 CPU 코어 부분을 별도의 작은 칩렛(Chiplet)으로 분리시키고 여기에 14nm 공정으로 만든 I/O 다이를 붙여 CPU를 제조했습니다. 이렇게 하면 패키징 방식이 복잡해지는 단점이 있지만, 대신 꼭 최신 미세 공정을 적용하지 않아도 되는 부분에 저렴한 공정을 사용하고 칩렛을 여러 개 붙이는 방식으로 코어 숫자를 늘릴 수 있다는 장점이 있습니다. 인텔 역시 AMD의 칩렛 방식에 대응해 타일 방식의 멀티 다이 패키징 방식을 개발했습니다. 인텔은 고성능 GPU에서 이 방식을 먼저 적용한 후 소비자용 CPU인 메테오 레이크에 적용할 계획입니다. 그런데 사실 여러 개의 작은 다이를 하나로 합쳐 큰 프로세서를 만드는 방식은 CPU보다 거대한 GPU에 더 적합한 방식입니다. AMD는 최근 발표한 인스팅트 (Instinct) IM200 시리즈에서 두 개의 다이를 고속 인터페이스로 연결해 하나의 GPU처럼 만드는 방식을 도입했습니다.CPU와 마찬가지로 여러 개의 GPU를 사용해서 성능을 높이는 방식은 사실 오래전부터 사용되어 왔습니다. 엔비디아의 SLI, AMD 크로스파이어 기술이 대표적입니다. 하지만 이 방식은 두 개 이상의 GPU가 서로 데이터를 주고받는 과정에서 상당한 성능 손실이 발생합니다. 두 개의 그래픽 카드를 연결하면 성능이 두 배가 되는 것이 아니라 1.7배가 되는 식입니다. 이 단점을 극복하기 위해 그래픽 카드가 아니라 여러 개의 GPU 다이 사이를 직접 연결하는 방식이 필요했습니다. AMD의 인스팅트 IM200 가속기는 290억 개의 트랜지스터를 집적한 GCD 다이 두 개를 고속 인터페이스로 연결해 580억 개의 트랜지스터를 지닌 하나의 거대한 GPU처럼 작동하게 만들었습니다. (참고로 제조 공정은 TSMC의 N6) 덕분에 47.9TFLOPS의 FP32/64 벡터 역산 성능과 95.7TFLOPS의 FP32/64 메트릭스 연산 능력을 지니고 있습니다. 일반 연산 능력에 있어서는 542억 개의 트랜지스터를 하나의 거대한 다이에 집적한 엔비디아의 A100 가속기를 최대 4.9배 넘어선 것입니다. AMD는 인공지능 연산에 중요한 INT8 메트릭스 연산능력도 383TOPS로 경쟁사보다 좀 더 빠르다고 주장했습니다.IM200 시리즈는 8개의 HBM2E 메모리를 128GB를 탑재했으며 최대 3.2TB/s의 엄청난 대역폭을 자랑합니다. AMD는 OAM이라는 새로운 폼팩터를 도입해 4개에서 8개의 IM200 GPU를 1개 혹은 2개의 에픽 CPU와 조합해 사용할 수 있게 만들었습니다. 각각의 GPU는 560W의 전력을 소모하기 때문에 큰 벽돌 같은 대형 쿨러가 필요합니다. IM200 시리즈는 주로 게임을 구동하기 위한 일반적인 GPU가 아니라 2022년 공개할 엑사스케일 슈퍼컴퓨터에 들어갈 고성능 연산용 GPU입니다. 하지만 여기서 개발한 멀티 다이 패키징 기술은 앞으로 차세대 GPU에도 적용될 수 있습니다. 다이 사이를 연결하는 기술의 발전으로 여러 개를 연결해도 하나처럼 사용할 수 있다면 큰 다이를 만들 이유가 줄어들기 때문입니다. 한 번에 큰 칩을 제조할 경우 실패할 가능성도 높아져 수율은 떨어지고 가격은 올라갑니다. 앞으로 여러 개의 다이를 연결한 CPU나 GPU를 보게 될 가능성이 높아지는 이유입니다. AMD 인스팅트 IM 200 시리즈 자체는 일반 소비자가 사용할 일이 없는 서버, 슈퍼컴퓨터, 인공지능 연산 GPU이지만, 앞으로 소비자용 GPU의 발전 방향을 가늠하게 한다는 점에서 주목됩니다. 인텔과 AMD가 고성능 GPU에서 여러 개의 다이를 연결하는 방식을 이미 선보인 만큼 엔비디아의 대응 역시 주목됩니다.　

SK하이닉스, 데이터 처리 78% 빨라스스로 오류 정정 기능 갖춰 신뢰 높여머신러닝 등에 쓰이는 슈퍼컴에 적용16GB·24GB 제품 내년 중반부터 양산SK하이닉스는 현존 최고 사양을 갖춘 D램인 ‘HBM3’를 업계 최초로 개발했다고 20일 밝혔다. HBM(고대역폭 메모리)은 여러 개의 D램을 수직으로 연결한 것으로, 기존 D램보다 데이터 처리 속도를 혁신적으로 끌어올린 고성능의 제품이다. 이번에 개발한 HBM3는 1세대에 해당하는 HBM을 시작으로 2세대(HBM2), 3세대(HBM2E)에 이은 4세대에 해당한다. SK하이닉스는 2013년 업계 최초로 HBM을 출시한 후 지난해 7월 HBM2E를 내놓은데 이어 1년 3개월만에 성능을 대폭 향상시킨 제품을 또다시 내놓게 됐다. 속도 측면에서 HBM3는 초당 819GB(기가바이트)의 데이터를 처리할 수 있다. 3세대 제품과 비교해 속도가 약 78% 빨라진 것으로, 풀HD급 영화 163편을 1초에 처리할 수 있다. 기존 HBM2E는 초당 460GB의 데이터 처리가 가능했었다. 신제품은 고성능 데이터센터에 탑재돼 인공지능(AI)의 완성도를 높이는 머신러닝과 기후변화 해석, 신약개발 등에 사용되는 슈퍼컴퓨터에도 적용될 전망이다. HBM3는 이전 세대와 달리 오류 정정코드가 제품에 내장돼 있어 데이터 송수신 시 오류를 스스로 보정해 신뢰성을 높인 점도 특징이다. HBM3는 16GB와 업계 최대 용량인 24GB 2종으로 출시된다. SK하이닉스는 HBM3를 채용하는 시스템이 구축되는 내년 중반부터 본격적으로 제품을 양산할 계획이다. 차선용 SK하이닉스 부사장은 “앞으로도 프리미엄 메모리 반도체 시장에서 리더십을 공고히 하겠다”고 말했다.

애플은 2010년 아이폰4에 탑재한 A4 SoC부터 프로세서를 스스로 디자인하고 외부에 위탁 생산해 왔습니다. 애플 실리콘(Apple Silicon)이라고 불리는 애플 자체 디자인 프로세서는 아이폰/아이패드를 위한 A 시리즈부터 애플워치를 위한 S 시리즈나 에어팟을 위한 H 시리즈, 블루투스와 와이파이를 위한 W 시리즈 등 상당히 다양한 제품들이 존재합니다. 이들 역시 iOS나 맥OS, 앱스토어처럼 애플 생태계의 중요한 부분이라고 할 수 있습니다. 하지만 이 생태계에는 자체 노트북 및 데스크톱 프로세서가 빠져 있었습니다. 애플은 하드웨어 생태계의 남은 빈칸을 채우기 위해 M 시리즈를 개발했습니다. 애플은 우선 맥북 에어, 아이맥, 맥 미니, 아이패드 프로를 위한 M1 프로세서를 먼저 선보였습니다. M1 프로세서는 160억 개의 트랜지스터를 집적해 비교 대상인 인텔의 CPU보다 더 복잡했지만, TSMC의 5nm 공정으로 제조한 덕분에 크기와 전력 소모를 크게 줄이고 성능은 앞설 수 있었습니다. 기대를 뛰어넘는 M1의 성능에 사람들의 관심은 애플의 차기작에 쏠렸습니다. 그리고 마침내 M1 프로와 M1 맥스가 공개됐습니다. M1 프로는 M1과 마찬가지로 TSMC의 5nm 공정으로 제조되었으나 M1의 두 배에 달하는 337억 개의 트랜지스터를 집적했습니다. 덕분에 10 코어 CPU와 16코어 GPU, 16코어 NPU를 하나의 다이 안에 모두 넣을 수 있습니다. GPU만 있는 경우이지만, 엔비디아의 지포스 RTX 3060(GA106)이 133억 개의 트랜지스터를 집적한 것과 비교하면 M1 프로가 얼마나 큰 프로세서인지 알 수 있습니다. 그런데 사실 M1 프로의 GPU 연상능력은 데스크톱 버전의 RTX 3060의 절반 수준인 5.2 TFOLPS에 불과합니다. 하지만 놀라운 기술적 성취인 이유는 칩 전체 전력 소모가 30W 수준이라 맥북 프로에 탑재해도 긴 배터리 사용 시간을 보장하기 때문입니다. 애플 A 시리즈에서 갈고 닦은 저전력 기술이 M1에서 빛을 발했다고 할 수 있습니다. 현재 같은 수준의 전력을 소모하는 프로세서 가운데 그래픽 성능으로 M1과 경쟁할 수 있는 노트북 프로세서는 존재하지 않습니다. 노트북에 별도 그래픽 카드를 탑재하는 순간 이미 전력 소모는 M1 프로를 몇 배 뛰어넘게 됩니다. CPU가 소모하는 전력까지 생각하면 맥북 프로처럼 가볍고 배터리가 오래가는 노트북은 불가능합니다. 그런데 프로세서가 제 성능을 발휘하기 위해서는 메모리도 중요합니다. M1은 LPDDR4x(4266MT/s) 메모리를 사용했지만, M1 프로는 LPDDR5 메모리를 사용해 대역폭을 200GB/s로 높였습니다. 메모리의 정확한 속도는 공개하지 않았지만 256bit LPDDR5 (128bit x2) 메모리를 사용하는 만큼 LPDDR5-6400일 가능성이 높습니다. 한 가지 독특한 점은 두 개의 16GB LPDDR5 메모리 블록이 바로 옆에 붙어 있다는 것입니다. 이는 애플이 M1에서 선보인 통합 메모리(unified memory) 구조로 메모리를 아예 패키지 내부에 탑재해 메모리까지 접근하는 시간을 극단적으로 줄인 것입니다. 그래픽 카드처럼 별도의 GDDR 메모리를 사용하지 않아도 높은 그래픽 성능을 지닐 수 있는 비결 중 하나입니다. 물론 메모리 확장이 불가능하다는 단점이 있으나 32GB나 되는 용량을 생각하면 확장이 필요한 경우는 드물 것입니다. 여기에 CPU + GPU + 칩셋 + 메모리의 크기를 극단적으로 줄여 노트북의 무게와 부피를 줄일 수 있습니다. 다만 200GB/s의 대역폭은 CPU에게는 충분해도 GPU에게는 부족할 수 있습니다. 앞서 예를 든 RTX 3060의 경우 GPU가 360GB/s의 대역폭을 지닌 GDDR6 메모리 8-12GB를 단독으로 사용할 수 있습니다. 그런데 M1 프로는 200GB/s의 대역폭을 CPU와 나눠야 하죠. 사실 CPU와 통합된 내장 그래픽이 제힘을 내기 힘든 이유가 바로 메모리 병목 현상입니다. 그러나 애플은 통합 메모리 구조와 M1 프로 칩 내부에 탑재된 두 개의 거대한 SLC 메모리 블록을 통해 이 문제를 극복한 것으로 보입니다.M1 맥스는 M1 프로의 확장형으로 GPU와 메모리 컨트롤러, 그리고 SLC 블록을 모두 두 배로 늘린 대신 트랜지스터 숫자가 570억 개로 늘어났습니다. 덕분에 GPU 연산 능력도 10.4 TFLOPS로 높아졌고 메모리 대역폭 역시 400GB/s로 늘어났습니다. 메모리 역시 두 배인 64GB를 사용합니다. 하지만 기존의 고성능 GPU보다 100W나 낮은 전력을 소모하면서 같은 성능을 낼 수 있습니다. 비교적 가볍고 배터리도 오래 가는 노트북에서 이런 성능을 지닌 제품을 찾는다면 맥북 프로가 유일한 해답입니다. 이런 일이 가능한 이유는 경쟁자와 달리 5nm 미세공정을 이용해서 CPU와 GPU를 포함한 모든 부분을 하나의 칩에 넣은 SoC 구조를 지니기 때문입니다. 그리고 전력 소모가 적은 LPDDR5만 사용해 주로 DDR4 메모리를 사용하는 노트북 CPU와 전기를 많이 먹는 GDDR6 메모리를 탑재한 노트북 그래픽 카드에서는 불가능한 높은 에너지 효율을 달성했습니다. 물론 이렇게 최신 기술을 많이 사용하면 가격은 올라갑니다. 특히 TSMC 5nm 같은 최신 미세공정 웨이퍼 가격은 상당히 비싸다고 알려져 있습니다. M1 프로의 다이 크기는 246 ㎟로 M1의 두 배 수준이고 M1 맥스는 432㎟으로 5nm 공정 제품 가운데 가장 큰 편에 속합니다. 따라서 제조 단가가 비쌀 수밖에 없습니다. 다만 요즘 가격이 매우 비싼 외장 그래픽 카드 성능의 내장 그래픽을 지니고 있다는 점, 그리고 본래 맥북 프로가 고급형으로 비싸다는 점을 감안하면 큰 문제는 아닐 것으로 생각됩니다. 애플의 M1 시리즈는 애플의 표현대로 야수(beast)와 같은 성능을 지니고 있습니다. 그래픽 성능은 현존하는 x86 CPU의 내장 그래픽으로는 도저히 따라잡을 수 없는 수준이고 게임 콘솔에 탑재된 커스텀 SoC 정도가 성능을 겨뤄볼 수 있는 수준이지만, 전력 소모량이나 크기가 M1 프로와 맥스가 압도적으로 작아 비교 불가입니다. 개인적으로는 애플 M1 시리즈가 기존 프로세서 제조사들을 크게 자극하리라 생각합니다. 애플 실리콘을 탑재한 맥과 맥북이 많이 팔린다는 이야기는 이들의 입지가 좁아진다는 뜻이기 때문입니다. 애플의 야수에 대응하는 인텔, AMD, 엔비디아의 대항마들을 기대해 봅니다.

5세대(5G) 이동통신의 속도가 가장 빠른 곳은 SK텔레콤, 백화점이나 도서관 등 다중이용시설에 5G 장비를 가장 많이 깔아 놓은 곳은 KT, 5G 네트워크 도달 범위가 가장 넓은 곳은 LG유플러스로 조사됐다. 31일 과학기술정보통신부가 발표한 2021년 상반기 5G 품질조사 결과에 따르면 SK텔레콤의 5G 다운로드 속도는 923.20Mbps로 나타났다. KT는 782.21Mbps, LG유플러스는 719.94Mbps였다. 지난해 시작해 이번까지 총 세 번의 5G 품질 평가에서 SK텔레콤은 줄곧 해당 부분 선두에 이름을 올렸다. 주파수 대역폭이나 장비 성능, 무선국 숫자 등이 종합적으로 영향을 미치는 영역인데 SK텔레콤 이용자는 고화질 영상이나 고사양 게임을 상대적으로 끊김 없이 즐길 수 있다는 의미다. 5G가 이용 가능한 범위를 따지는 ‘커버리지 영역’에서는 LG유플러스가 앞섰다. 지난 5월 기준 LG유플러스의 커버리지는 6805.25㎢였으며 KT가 6333.33㎢, SK텔레콤이 5674.79㎢였다. 세 번의 평가에서 이 부분은 LG유플러스가 줄곧 1위를 차지했다. 다만 8월 기준으론 SK텔레콤(1만 2772.20㎢)이 LG유플러스(1만 2598.99㎢)와 KT(1만 1928.10㎢)를 제쳤는데 이것은 각 사업자가 제출한 수치일 뿐이다. 아직 과기부가 검증을 마치지 않았다. 얼마나 많은 다중이용시설에 5G 네트워크 장비가 설치됐는지를 따지면 KT가 선두다. KT는 전국 주요 시설 4205곳에 5G망을 구축했고, SK텔레콤(3923곳)과 LG유플러스(2992곳)가 그 뒤를 이었다. 5G는 기술 특성상 장애물의 영향을 크게 받아서 벽이나 구조물이 많은 실내에서는 음영 지역이 많은데, 3사 중에는 KT가 건물 내 5G 접속이 가장 원활하다는 의미다. 통신 3사의 5G 품질은 전반적으로 개선되는 모양새다. 지난해 상반기 3사 평균 690.47Mbps였던 다운로드 속도가 이번엔 14.6% 향상된 808.45Mbps를 기록했다. 커버리지도 1년 전에는 3사 평균 5409.30㎢였던 것이 지금은 6271.12㎢로 13.7% 늘었다. 그럼에도 이용자들의 불만이 계속되는 것은 아직 5G 전국망이 깔리지 않은 탓이 크다. 5G를 사용하던 중에 롱텀에볼루션(LTE)으로 전환되는 비율이 3사 평균 1.22%에 불과하다고 나왔는데, 이것은 5G가 터지는 지역 안에서만 조사했기 때문이다. 이동 중이거나 음영 지역에서는 5G 스마트폰을 개통하고도 LTE를 써야 하는 일이 여전한 상황이다. 이에 대해 정창림 과기정통부 통신정책관은 “아직 갈 길이 멀고 이용자가 체감할 수 있을 만큼 충분히 개선됐다고 보기 어렵다”고 말했다.

5세대(5G) 이동통신의 속도가 가장 빠른 곳은 SK텔레콤, 백화점이나 도서관 등 다중이용시설에 5G 장비를 가장 많이 깔아 놓은 곳은 KT, 5G 네트워크 도달 범위가 가장 넓은 곳은 LG유플러스로 조사됐다. 31일 과학기술정보통신부가 발표한 2021년 상반기 5G 품질조사 결과에 따르면 SK텔레콤의 5G 다운로드 속도는 923.20Mbps로 나타났다. KT는 782.21Mbps, LG유플러스는 719.94Mbps였다. 지난해 시작해 이번까지 총 세 번의 5G 품질 평가에서 SK텔레콤은 줄곧 해당 부분 선두에 이름을 올렸다. 주파수 대역폭이나 장비 성능, 무선국 숫자 등이 종합적으로 영향을 미치는 영역인데 SK텔레콤 이용자는 고화질 영상이나 고사양 게임을 상대적으로 끊김 없이 즐길 수 있다는 의미다.5G가 이용 가능한 범위를 따지는 ‘커버리지 영역’에서는 LG유플러스가 앞섰다. 지난 5월 기준 LG유플러스의 커버리지는 6805.25㎢였으며 KT가 6333.33㎢, SK텔레콤이 5674.79㎢였다. 세 번의 평가에서 이 부분은 LG유플러스가 줄곧 1위를 차지했다. 다만 8월 기준으론 SK텔레콤(1만 2772.20㎢)이 LG유플러스(1만 2598.99㎢)와 KT(1만 1928.10㎢)를 제쳤는데 이것은 각 사업자가 제출한 수치일 뿐이다. 아직 과기부가 검증을 마치지 않았다.얼마나 많은 다중이용시설에 5G 네트워크 장비가 설치됐는지를 따지면 KT가 선두다. KT는 전국 주요 시설 4205곳에 5G망을 구축했고, SK텔레콤(3923곳)과 LG유플러스(2992곳)가 그 뒤를 이었다. 5G는 기술 특성상 장애물의 영향을 크게 받아서 벽이나 구조물이 많은 실내에서는 음영 지역이 많은데, 3사 중에는 KT가 건물 내 5G 접속이 가장 원활하다는 의미다. 통신 3사의 5G 품질은 전반적으로 개선되는 모양새다. 지난해 상반기 3사 평균 690.47Mbps였던 다운로드 속도가 이번엔 14.6% 향상된 808.45Mbps를 기록했다. 커버리지도 1년 전에는 3사 평균 5409.30㎢였던 것이 지금은 6271.12㎢로 13.7% 늘었다.그럼에도 이용자들의 불만이 계속되는 것은 아직 5G 전국망이 깔리지 않은 탓이 크다. 5G를 사용하던 중에 롱텀에볼루션(LTE)으로 전환되는 비율이 3사 평균 1.22%에 불과하다고 나왔는데, 이것은 5G가 터지는 지역 안에서만 조사했기 때문이다. 이동 중이거나 음영 지역에서는 5G 스마트폰을 개통하고도 LTE를 써야 하는 일이 여전한 상황이다. 이에 대해 정창림 과기정통부 통신정책관은 “아직 갈 길이 멀고 이용자가 체감할 수 있을 만큼 충분히 개선됐다고 보기 어렵다”고 말했다.

“앞으로 5년 안에 사람들은 우리를 소셜미디어 회사가 아닌 메타버스 기업으로 보게 될 것이다.” 마크 저커버그 페이스북 최고경영자(CEO)는 지난달 회사의 방향을 결정하는 중요한 발표를 하게 된다. 소셜미디어 기업인 페이스북이 앞으로 ‘메타버스’ 회사로 인식되게 하겠다는 선언이었다. 저커버그는 지난 7월 28일(현지시간) 2분기 실적 발표 콘퍼런스 콜에서도 메타버스를 20번이나 언급했다. 그는 실적 발표에서 “메타버스는 소셜 테크놀로지의 궁극적인 표현이다. 사람들이 함께 시간을 보내고 어울릴 수 있는 몰입형 가상 세계를 생각해 보라. 서로 다른 경험들을 텔레포트할 수 있을 것”이라며 “앞으로 우리를 메타버스 기업으로 보게 될 것”이라고 미래 비전임을 강조했다. 페이스북의 핵심 사업인 ‘광고’를 28번 언급 것에 비해 메타버스를 20번 언급한 데서 저커버그가 메타버스 사업이 미래라고 투자자들과 애널리스트에게 얼마나 강조하고 싶었는지 알 수 있었다. 저커버그는 ‘말’로 그치지 않았다. 선언 이후 한 달도 안 돼 ‘호라이즌 워크룸스’라는 사무용 공간 서비스를 발표했다. 시가총액 1조 달러가 넘는 빅테크 기업이 그야말로 ‘메타버스 마케팅’에 올인하고 있다고 해도 과언이 아닐 것이다. 메타버스는 약 1년 전인 지난해 10월 9일자 27면 서울신문의 ‘실리콘밸리 투데이’(가상과 실제 현실 넘나드는 ‘메타버스 시대’ 뜬다)를 통해 사실상 한국에 처음 개념과 비즈니스의 실제 의미에 대해 소개한 바 있다. 이후 한국에서도 메타버스는 큰 비즈니스 화두가 됐으며, SK텔레콤 등이 관련 서비스를 내는 등 움직임이 빨라지고 있다. 페이스북이 현재 수준에서 메타버스 서비스의 총아로 기대하며 발표한 ‘호라이즌 워크룸스’를 누구보다 먼저 체험해 보니 메타버스는 아직 많은 이들이 대중적으로 사용하기엔 갈 길이 멀다는 것을 알게 됐다. 메타버스는 앞으로 5년 이후에나 대중화될 만한 서비스다. 메타버스 기술 및 서비스는 현실의 문제를 해결해 주는 마술봉도 아니다. 지금 한국에서도 지나친 기대감과 투자가 있다면 이를 낮추고 현실적으로 판단하는 것이 메타버스 기술 및 산업 발전에 도움이 될 것이다. ●韓·美 등서 접속해도 같은 공간감 들어 호라이즌 워크룸스는 페이스북의 가상현실 기기 오큘러스 퀘스트2에서 사용할 수 있는 가상근무 플랫폼이다. 가상현실(VR)과 인터넷에서 동시에 적용할 수 있으며 원격으로 협력하고 커뮤니케이션할 수 있는 회의 공간이다. 개인 아바타를 통해 회의에 참여하고 가상 화이트보드에서 아이디어를 공유할 수 있고 문서 작업이나 자료도 함께 볼 수 있다. 컴퓨터에서 가상 룸으로 전화를 걸 수 있는 것도 특징이다. 워크룸스 공간에서는 멀리 떨어져 있어도 실제 옆에 있는 것 같은 느낌을 줄 수 있는 것이 가장 큰 차별점이다. 저커버그는 이를 메타버스로 규정했다. 실제로 사용해 보니 기존 VR 내 업무용 서비스(스페이셜 등)와 가장 차별화된 포인트는 현재 사용하는 PC와 연결할 수 있다는 것이었다. 현재 사용하고 있는 PC를 VR에서 불러와 마치 가상공간에 컴퓨터가 있는 듯하게 일을 할 수 있었다. 가상 키보드도 있다. 문서를 불러 VR 해드셋을 착용하고 기존에 하던 문서 작업을 할 수 있도록 했다. 문서 작업을 하고 파워포인트를 만드는 등 업무를 하는 데 물리적인 장벽은 없었다. 별도의 컨트롤러(왼손과 오른손으로 움직임을 제어하는 기기) 없이 사용할 수 있다는 것도 놀라운 기술적 진화였다. 키보드에 문자를 입력할 때 맨손으로 하듯 오큘러스 퀘스트 기기에서도 맨손으로 아이콘을 클릭하고 문자를 입력할 수 있다. 이것은 실제 업무 환경을 가상의 현실로 옮겨 놓는다는 개념에 충실한 기술이다. 동료들과 회의할 수 있는 것도 비교적 자연스러웠다. 아직은 가상 화이트보드를 협업을 위해 사용할 일은 없었지만 디자이너 간 협업이나 리더십팀 회의 등 특수한 사례라면 사용할 수 있을 것 같았다. 무엇보다 페이스북 워크룸스의 가장 차별화된 점은 동료가 옆에 있다는 느낌이 든다는 것이었다. 동료가 한국의 서울, 미국의 새너제이, 뉴욕, 애틀랜타 등에서 접속해도 같은 공간에 있는 ‘현실감’을 들게 한다. 가상현실 기기를 착용하고 서로 대화할 수 있는 시간은 물리적으로 약 1시간 정도다. 그 이상은 배터리도 문제가 있고 피로감이 심해서 오래 사용하기 힘든 것이 사실이다. 이 점도 긍정적으로 평가할 수 있다. 인터넷 줌 회의는 2시간까지 하기도 하지만 가상현실에서의 회의는 1시간 정도밖에 유지가 안 된다. 전체적으로 완성도 높은 서비스라는 점은 부인할 수 없었다. 가장 크게 느낀 문제점은 역시 ‘페이스북의 세상’에서만 존재할 수밖에 없다는 것이었다. 워크룸스를 이용하려면 자신의 아바타를 만들어야 한다. 아직은 극초기 단계이기 때문에 이 아바타도 페이스북 내부 인력들(인도 출신 개발자)이 선호하는 인종과 캐릭터가 많은 것을 확인할 수 있었다. 페이스북 아바타를 다른 서비스에서 사용할 수 없고 다른 서비스에서 만든 아바타를 호라이즌 워크룸스에서 사용할 수 없다는 사실은 변하지 않을 것이다. 현재 메타버스 서비스로 가장 유명한 포트나이트나 로블록스 그리고 한국의 제페토 등을 이용하기 위해선 아바타를 만들어야 하는데, 각각의 서비스에 다른 아바타를 만들어야 한다. 인터넷이 오늘날 전 세계인이 이용하는 보편적 서비스가 된 것은 한국에서 사용하는 인터넷과 미국에서 사용하는 인터넷이 다르지 않기 때문이다. 언어는 다르지만 인터넷 자체는 다르지 않다. 하지만 메타버스는 ‘포스트 인터넷’을 추구하면서도 다른 아바타를 사용하고 환경이 다르다면 모바일에서 애플과 구글 세상, 즉 iOS와 안드로이드로 갈라진 세상보다 더 파편화된 인터넷이 될 수밖에 없다. 이는 기술 및 산업 발전에 장애물이 될 것이다. 페이스북이 메타버스를 차세대 킬러 서비스로 추진하면서 검토 중인 핵심 비즈니스 모델, 아바타 및 아이템도 ‘페이스북의 닫혀진 가든’에서만 사용하게 될 가능성이 높다. 애초 저커버그가 밝힌 ‘메타버스의 이념’과는 다르게 전개될 수 있을 것이다. 결국 애플과 구글이 싸웠던 것처럼 기술 패권주의로 흐를 가능성이 있다. 중국도 자신만의 메타버스 서비스를 만들려 할 것이고 인터넷 인구가 많은 인도는 인터넷이 빠르지 않고 메타버스 서비스 대역폭을 감당할 수 없기 때문에 아주 먼 얘기가 될 수밖에 없다. 유럽에서는 페이스북의 움직임을 견제하면서 자신만의 메타버스 서비스를 내놓을 것으로 예상된다. 결국 처음부터 ‘포용적 메타버스’가 아니라면 ‘파편화’를 벗어날 수 없을 것이고, 이는 산업이 성장하는 데 걸림돌이 될 것이다. 한국에서도 메타버스 서비스를 한다며 각 기업이 경쟁적으로 서비스를 내놓고 있다. 하지만 서비스가 파편화된다면 결국 ‘나만 쓰는 것’이 되면서 더 크게 성장할 수 없게 된다. 페이스북은 500만~600만대가 팔린 오큘러스 퀘스트 기기 이용자를 보고 서비스 중이다. 한국 서비스는 이보다 훨씬 적은 이용자와 언어 장벽으로 시장이 ‘협소’할 수밖에 없음을 인식해야 한다. ●영화 속 모습은 암울한 미래의 디스토피아 메타버스 산업에 대해 언급하면서 인용되는 소설인 닐 스티븐슨의 ‘스노 크래시’나 영화 ‘레이 플레이어 원’이 모두 암울한 미래인 ‘디스토피아’를 그리고 있다는 점도 주목해야 한다. 가상현실이 악몽과도 같은 현실과 반대인 낙원이고, 현실의 삶에서 도피하기 위해 가상현실에 몰입한다는 시나리오는 시사하는 바가 크다. 영화와 소설 속 주인공은 디지털 세계에서 서로 연결돼 탐험하고, 악당과 싸우며 악의적 음모로부터 세상을 구하지만 가상현실 속 대규모 비디오게임에 동시 접속하느라 실제 세상(리얼 월드)은 거의 포기하면서 살게 된다. 현실이 너무 척박하기 때문에 모든 사람이 VR에 접속하는지, VR에 접속해 현실이 척박해졌는지 알 수 없지만 VR 속의 이상적인 모습은 현실과 정반대로 묘사된다. 이것은 소설이나 영화 속 모습은 아닐 것이다. VR이 처음 대중화가 시작된 것은 2014년 삼성전자가 갤럭시 노트4와 함께 ‘기어VR’을 출시하면서부터다. 구글도 VR 카드보드를 내놓으며 대중화에 힘썼다. 삼성전자와 구글 등은 박물관이나 교육, 관광용 콘텐츠를 내세웠지만, 실제로는 소위 야동 등이 킬러 서비스가 되면서 VR 기기와 서비스, 콘텐츠는 대중으로부터 멀어졌다. 이보다 앞서 2000년에 ‘메타버스의 원형’으로 불릴 만한 린든 랩의 세컨라이프가 화제를 불러일으켰지만 실제로는 데이팅 앱에 가까웠고 가상 결혼 등의 사회적 문제를 일으키면서 급히 쇠퇴한 바 있다. 페이스북 등 빅테크 기업이나 한국의 대기업들이 메타버스의 세계를 마치 ‘이상적 세계’로 그린다거나 아예 그런 그림조차 없이 산업 육성 차원에서만 접근하는 시도는 경계해야 한다. 아니러니하게도 현재 각 기업이 경쟁적으로 추진 중인(심지어 한국에서는 정부가 집중 육성하고 있는) 메타버스가 구상대로 실현되기 위해서는 현실이 더욱 각박해져야 할 수도 있다. 모두가 원하는 그림은 아닐 것이다. 산업의 본질을 꿰뚫고 역사가 준 경험을 재검토해야 할 때다. 더밀크 대표

전투기의 성능은 현대전 성패를 좌우할 만큼 중요하다. 한국전자통신연구원(ETRI) 연구진은 지난달 최첨단 레이더로 불리며 전투기 ‘두뇌’라 일컬어지는 ‘에이사’ 레이더 핵심부품을 개발했다. ‘능동위상배열’을 의미하는 에이사는 기존 기계식 레이더처럼 송·수신부가 따로 있는 게 아닌 송·수신 통합모듈 수천 개가 붙어 있는 형태이다. 소프트웨어 동작만으로 신속하고 정확하게 대상물까지의 거리, 위치, 모습을 탐지할 수 있어 고속 기동하는 비행체 추적에 적합하다. 이번에 개발한 것은 질화갈륨(GaN) 반도체 전력증폭기 집적회로 기술로 에이사 레이더의 핵심부품이다. 레이더 전단부에 스위치, 전력증폭기, 저잡음 증폭기 등 반도체 칩을 집적시켜 모듈화한 것이다. 지난해 송·수신기용 스위치 집적회로 기술을 개발한 데 이어 올해 고출력 X 및 Ku-대역 레이더 송·수신기용 전력증폭기 집적회로 기술까지 개발에 성공한 것이다. 고출력 전력증폭기는 20~25W(와트)급 출력과 2㎓(기가헤르츠) 대역폭, 30~40% 효율을 낸다. 기존 갈륨비소(GaAs) 소재 대비 10배 이상 출력이 크고, 미국과 유럽 상용제품과 성능은 대등하면서 크기는 더 작다는 특징도 갖고 있다. 연구팀은 추가 연구를 통해 송·수신 단일칩 집적회로 개발을 진행 중이다. 설계부터 제작까지 전 과정을 국산 반도체 기술로 이뤄 내면서 국방기술 자립과 군수용 반도체 수출규제까지 대비할 수 있게 됐다고 자부할 수 있을 것이다.

최근 인텔은 서버 프로세서 영역에서 거센 도전을 받고 있습니다. x86 서버 영역에서는 가격대 성능비가 우수한 에픽(EPYC) 프로세서를 앞세운 AMD의 공세에 점유율을 잃고 있고 비x86 서버 부분에서는 ARM 서버 프로세서가 무서운 속도로 성장하고 있습니다. 인텔이 오랜 세월 14nm 공정 프로세서만 생산하는 사이 이미 경쟁자들은 7nm 칩을 대량으로 출시해 절대 성능은 물론 전력 대 성능비도 더 우수해진 상황입니다. 인텔은 4세대 제온 스케일러블 프로세서인 사파이어 래피즈(Sapphire Rapids)를 통해 반전을 시도하고 있습니다. 사파이어 래피즈는 인텔의 차세대 10nm 공정인 10ESF(10nm Enhanced SuperFin) 공정과 최신 마이크로 아키텍처가 적용된 골든 코브(Golden Cove) 코어를 사용해 성능을 높였습니다. 여기에 DDR5를 사용해 메모리 대역폭과 용량을 높이고 PCIe 5.0을 도입해 GPU 등 다른 기기와의 연결 속도도 높였습니다. 하지만 이 정도는 사실 남들도 곧 도입 예정인 기술입니다. 그래서 인텔은 한 가지 더 비장의 무기를 준비했습니다. 바로 고대역폭 메모리(HBM)를 제온 프로세서에 탑재하는 것입니다. 고대역폭 메모리(High Bandwidth Memory, HBM) 기술은 삼성, SK 하이닉스, AMD가 협업해 개발한 고속, 고밀도 메모리로 DRAM을 아파트처럼 여러 층으로 쌓고 각 층을 통과하는 통로(TSV)를 이용해 데이터를 고속으로 전송하는 메모리 기술입니다. 2015년 AMD의 GPU에 최초로 탑재된 후 현재까지는 주로 고성능 GPU에만 탑재되어 왔습니다. 속도가 빠르고 크기도 작지만, 대신 가격이 비싸고 전력 소모도 많다는 점이 보급에 발목을 잡고 있습니다. HBM 보급이 더딘 것은 서버 분야도 마찬가지입니다. 언뜻 생각하기에 비싸더라도 높은 성능이 필요한 서버 분야에 적합할 것 같지만, 테라바이트(TB)급 메모리 장착도 가능한 서버용 DDR 메모리와 달리 HBM은 프로세서 옆에 붙이는 방식이라 장착할 수 있는 메모리 용량이 많지 않고 원하는 만큼 확장이나 교체도 불가능합니다. 작년에 양산을 시작한 SK 하이닉스의 HBM2E 메모리도 460GB/s 대역폭을 지녀 속도는 DDR4 메모리가 범접하기 어려운 수준이지만, 용량은 최대 16GB 정도입니다. HBM2E 메모리 네 개를 탑재하면 최대 64GB 용량에 1.82TB/s의 엄청난 속도를 구현할 수 있으나 GPU라면 몰라도 대부분 서버는 이보다 느리더라도 많은 메모리를 탑재하는 것이 작업에 더 유리합니다. 이런 점 때문에 인텔이 개발하는 HBM 탑재 제온 프로세서인 SPR-HBM(Sapphire Rapids Xeon Scalable with High-Bandwidth Memory)는 DDR5도 같이 사용할 수 있습니다. 덕분에 여러 가지 목적의 서버와 고성능 컴퓨터에 이를 적용할 수 있습니다. 일반적인 서버에는 HBM을 탑재하지 않은 제온 프로세서를 사용하고 고속 데이터 처리가 필요한 영역에는 HBM 탑재 제온 프로세서를 DDR5와 함께 이용하거나 아예 HBM 탑재 제온 프로세서만 사용하는 방법도 사용할 수 있습니다. 후자의 장점은 메모리가 CPU와 함께 들어가기 때문에 시스템 크기가 매우 작아진다는 것입니다.사실 사파이어 래피즈가 이런 독특한 형태를 하게 된 이유는 올해 말 등장할 인텔 최초의 엑사스케일 슈퍼컴퓨터인 오로라(Aurora)의 영향이 큰 것으로 보입니다. 오로라의 기본 유닛은 2개의 사파이어 래피즈 프로세서와 6개의 폰테 베키오 GPU를 탑재했습니다. 고성능 연산을 위해서는 대용량보다 빠른 메모리가 더 유리한 만큼 HBM 탑재 버전으로 봐도 무리가 없을 것입니다. 사파이어 래피즈의 초기 물량은 오로라에 우선 사용되고 이후 차례로 주요 고객사에 공급될 것으로 보입니다. 실제 서버 및 HPC 시장에 투입되는 시기는 내년 상반기가 될 것입니다. HBM 탑재 사파이어 래피즈는 비쌀 수밖에 없습니다. 비싼 몸값을 성능으로 입증하는지가 관건이 될 것입니다. 여담이지만, 메모리 기술이라면 경쟁자인 AMD 역시 비장의 카드가 있습니다. 최근 AMD의 리사 수 CEO는 L3 캐쉬 메모리를 CPU 칩렛 위에 쌓는 신기술인 3D V-Cache를 공개했습니다. 같이 공개한 벤치 마크에서는 기존 CPU에 3D V-Cache를 접목하기만 해도 게임 성능이 대폭 향상되는 것을 보여줬습니다. 그런데 사실 대용량 캐쉬는 게임보다 서버에서 더 큰 힘을 발휘합니다. 구체적인 도입 일정은 밝히지 않았지만, 차세대 에픽 프로세서에 이를 도입할 가능성이 높은 셈입니다. 새로운 캐쉬 기술로 무장한 AMD와 고대역폭 메모리를 탑재한 인텔 중 누가 옳은 선택을 했는지도 중요한 관전 포인트가 될 것입니다.

4차 산업 혁명이 도래하면서, 우리의 일상생활도 조금씩 달라지고 있다. 이를 주도하는 기술 중 하나는 OTA 솔루션으로, 무선으로 소프트웨어 업데이트가 진행되는 것을 의미한다. 이미 대부분의 사람들은 스마트폰 자체나 애플리케이션 등의 무선 소프트웨어 업데이트를 통해 OTA 솔루션에 익숙해져 있다. 하지만 이를 차량이나 항공, 선박에서도 가능하게 만드는 것은 다른 종류의 시도라 볼 수 있으며, 본 업계에서 선두를 달리고 있는 기업은 노르웨이 주재의 Northern Tech사로, Mender이라는 OTA 솔루션이다. tQCS는 IT 소프트웨어 컨설팅사로, 이러한 Northern Tech사의 Mender OTA의 솔루션을 지난 5월 1일 한국 내에서 공식 지원하기 시작했다고 밝혀 화제다. Mender의 주요 기능은 △Yocto, Ubuntu 및 Debian 임베디드 OS 빌드 지원 △업데이트 롤백을 위한 A / B 파티션 설계로 브릭 킹 방지 △델타 업데이트 자동 할당 △단계적 출시 △동적 그룹 배포 △멀티 테넌시 △역할 기반 액세스 제어 (RBAC) △기기 인증을 위한 상호 TLS △감사 로그 △Microsoft Azure IoT 및 Google Cloud IoT Core와의 참조 통합이 가능하다는 것이다.이와 같은 Mender을 운송 업계에서는 다양한 방식으로 사용하고 있다. 그중 대표적인 방식 중 하나는 대역폭이 제한되고 연결이 제한된 선박의 기계류에서의 델타 업데이트이다. 본 업데이트를 통해 대역폭 소비를 90% 이상 줄일 수 있어 느린 회선에도 정상적으로 업데이트를 할 수 있다. 또한, 업데이트 중 장치 연결이 끊긴다고 하더라도 자동 업데이트 재시도가 원활하게 작동해 안정적으로 진행 가능하다. Mender OTA의 솔루션을 사용하고 있는 상업용 대형 트럭 장치 개발자이자 iBee Technical Services의 최고 책임자인 Jonathan Wilkinson은 “본 솔루션의 핵심은 델타 업데이트”이라며, “대형 트럭에서 ICU 장치로 전송되는 이미지의 크기는 200-300MB로, 셀룰러 회선에서는 매우 느려 델타 업데이트를 사용해 파일 업데이트 크기를 줄여 자동할당을 통해 느린 회선에도 문제없이 OTA를 배포할 수 있다”고 전했다. 또한, 상업용 선박 연결 장치를 개발하는 MacGregor Group의 드라이브 및 제어 담당 이사 인 Joerg Peschke는 “OTA의 솔루션은 장치를 올바르게 활성화할 뿐만 아니라 문제 발생 시 원거리에서 신속하게 문제를 해결하기 위해 고도의 중앙 제어가 필수”라며, “Mender는 안전하고 강력한 OTA 원격 소프트웨어 업데이트를 제공해 고객이 에지 장치를 제어하고 화물 취급 장비의 상태 모니터링을 수행하며 원활한 운영을 유지할 수 있도록 돕는다”고 말했다. 이외에도 △친환경 전기 차량인 EV 버스, EV 스쿠터 및 충전소에서 차량 공유 또는 카풀 서비스와 같은 애플리케이션의 차량 내 인포테인먼트 시스템 △트럭운송에서 엣지에서 분석된 데이터를 통해 유지 보수 최적화 및 서비스 비용과 차량이 도로에서 벗어난 시간을 줄이는 것은 물론, 타이어 공기압과 온도 모니터링 △상용 항공기의 온보드 인포테인먼트 시스템 △전자 비행 가방과 같은 기타 민감한 기내 연결 장비 △특정 군함의 레이더 시스템 및 기타 미션 크리티컬 시스템에서 Mender OTA의 솔루션을 활용하고 있다. 본 Mender OTA의 솔루션에 더욱 자세한 내용이 궁금하다면 Mender OTA의 아태지역 독점 공급사인 tQCS의 홈페이지를 참고하면 된다. 홈페이지를 통해 이번에 소개한 차량·항공·선박용 운영 사례뿐만 아니라, Mender OTA 솔루션에 대한 정의와 함께 수많은 적용사례들을 살펴볼 수 있다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

지구를 떠난 지 44년, 태양계를 벗어나 현재 227억㎞(153AU) 거리의 성간공간을 날고 있는 보이저 1호는 아직도 새로운 발견을 하고 있다. 보이저는 성간 우주공간 그 자체의 특징을 포착해 지구로 전송했다. 그것은 낮게 윙윙거리는 희미한 플라스마로, 과학자들은 지극히 부드러운 안개비에 비유했다. 플라스마는 발사 이후부터 보이저 1호 임무의 일부였다. 우주선은 목성의 대기에서 번개를 발견했으며, 태양풍이 외부 태양계에서 어떻게 가늘어지는지 관찰했다. 그리고 2012년부터 과학자들은 우주선의 장비들을 사용해 심우주의 미개척지를 탐색해왔다. 보이저 1호가 태양권계면(heliopause)를 건넜을 때, 태양에서 방출되는 하전입자의 흐름인 태양풍이 우리 이웃을 둘러싸고 있는 성간 물질을 밀어낼 만큼 더 이상 강하지 않았다. 2012년 8월 태양계를 벗어나면서 보이저 1호는 주변의 플라스마를 계속 측정해왔다. 연구를 주도한 코넬 대학 박사과정 스텔라 코흐 오커는 "성간 물질은 대부분 조용하다. 그것은 좁은 주파수 대역폭에 있기 때문에 매우 희미하고 단조롭다”며 “우리는 성간 가스의 희미하고 지속적인 윙윙거리는 소리를 감지하고 있다”고 밝혔다. 그러나 몇 년마다 주기적으로 태양풍은 강해진다. 보이저 1호는 이러한 사건을 충격파로 감지한다. 코넬의 천문학자 제임스 코르데스는 “태양 폭발은 이를테면 뇌우에서 번개가 치는 것을 감지하는 것과 같다”면서 “태양 폭발이 일어나면 보이저는 부드러운 플라스마 비를 감지하는 것”이라고 설명한다.한동안 과학자들은 이러한 충격파에 대해 보이저 1호가 플라스마 밀도를 측정할 수 있는 유일한 방법이라고 생각했다. 하지만 이제 과학자들은 이 예상치 못한 윙윙거리는 플라스마 소리로 인해 충격파와 충격파 사이의 성간 물질을 추적할 수 있게 되었으며, 이는 미지의 성간공간을 이해하는 데 큰 도움이 될 수 있다. 오커는 성간 물질의 활동수준이 이전에 과학자들이 생각했던 것보다 훨씬 낮을 것으로 보고 있다. 코넬 대학의 천문학자 샤미 채터지는 “이제 우리는 성간 플라스마를 측정하기 위해 태양과 관련된 우연한 사건 같은 것은 필요없다는 것을 알게 되었다”면서 “태양이 무엇을 하고 있는지에 관계없이 보이저는 성간공간의 세부 사항을 우리에게 알려주고 있다”고 덧붙였다. 보이저 1호와 보이저 2호 쌍둥이는 거의 영겁의 시간 동안 별을 향해 항해할 것이다. 그러나 앞으로 10년 내에 우주선의 플루토늄 전원이 고갈될 것이고, 그러면 더 이상 우리는 보이저와 소통할 수 없게 될 것이다. 그것이 보이저의 수명이다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com　

삼성전자가 반도체 산업의 미래 경쟁력을 좌우할 ‘패키지’ 신기술을 공개했다. 삼성전자는 중앙처리장치(CPU) 등의 연산가능(로직) 칩과 4개의 HBM(고대역폭 메모리) 칩을 하나의 패키지로 구현한 차세대 패키지 기술 ‘아이큐브(I-Cube)4’를 개발했다고 6일 밝혔다. ‘아이큐브’ 뒤에 붙은 숫자는 HBM의 개수를 의미한다. ‘아이큐브4’는 초미세 배선을 구현한 실리콘 인터포저 위에 CPU 등의 로직과 HBM을 배치해 하나의 반도체처럼 동작하도록 하는 기술이 적용됐다. 여러 개의 칩을 1개의 패키지 안에 배치해 전송 속도를 높이고, 패키지의 면적도 줄일 수 있다는 설명이다. 더불어 반도체 구동에 필요한 전력도 안정적으로 공급할 수 있도록 했다. 기존 반도체들은 각각 고유의 성능을 가지고 단품 형태로 공급돼 왔다. ‘패키지’는 메모리·비메모리 반도체를 함께 집적하는 등 각기 다른 반도체를 훼손 없이 최적으로 연결해 성능을 높여주는 기술이다. 특히 반도체 집적회로 성능이 2년마다 2배로 증가한다는 ‘무어의 법칙’이 무의미해질만큼 ‘미세 공정’ 경쟁이 극단에 다다른 ‘포스트 무어’ 시대에서 패키지 기술은 반도체 산업의 중요 분야로 더욱 주목받고 있다. PC와 모바일 위주의 반도체 시장이 인공지능(AI), 자율주행, 사물인터넷(IoT), 웨어러블 등 새로운 플랫폼으로 확대되고 있는 상황에서 패키지 기술은 반도체 핵심 기술로 평가된다. 강문수 삼성전자 파운드리사업부 마켓전략팀 전무는 “고성능 컴퓨팅 분야를 중심으로 차세대 패키지 기술의 중요성이 높아지고 있다”면서 “차별화된 기술 경쟁력을 기반으로 HBM을 8개까지 탑재하는 신기술도 개발해 시장에 선보이겠다”고 밝혔다. 한편 삼성전자는 2018년 로직과 2개의 HBM을 집적한 ‘아이큐브2’ 개발을 시작으로 2020년 ‘엑스 큐브’를 선보이는 등 차세대 패키지 기술 개발을 진행해왔다. 안석 기자 sartori@seoul.co.kr

삼성전자가 세계 최초로 인공지능(AI) 프로세서를 장착한 ‘지능형 메모리 반도체’를 개발했다. 정보 저장만 가능했던 메모리 반도체가 시스템 반도체의 영역인 AI 연산 기능까지 겸하는 새로운 패러다임을 열어 낸 것이다. 삼성전자는 차세대 융합기술이 적용된 ‘HBM-PIM’을 개발했다고 17일 밝혔다. 2018년 슈퍼컴퓨터에도 사용할 수 있는 2세대 고대역폭 메모리 반도체인 ‘HBM2아쿠아볼트’를 양산했는데, 이번에는 여기다 AI 엔진 기능을 장착한 새로운 제품을 만들어 낸 것이다. 슈퍼컴퓨터와 같은 AI 시스템에 이번에 개발한 HBM-PIM을 적용하면 기존 시스템과 견줘 성능은 약 2배 이상 높아지고, 시스템 에너지는 70% 이상 줄일 수 있다. 최근 AI 응용 영역이 넓어지면서 고성능 메모리 반도체 수요가 가파르게 성장 중인데 이번 신제품은 기존 D램이 지니던 한계를 뛰어넘었다. 여태까지의 설계에서는 중앙처리장치(CPU)와 기억장치(메모리) 사이에 직렬 방식으로 이동하는 데이터가 많아지면 지연 현상이 발생했다. 이를 극복하기 위해 메모리 내부에 AI 엔진을 장착한 뒤 병렬 처리를 극대화하니 일부 연산은 굳이 CPU까지 갈 필요가 없어 데이터 이동량이 줄었다. CPU의 기능을 완전히 대체한 것은 아니지만 HBM-PIM이 일부 ‘연산 업무’를 덜어 간 것이다. 삼성전자는 최근 국제고체회로학회(ISSCC)에 HBM-PIM에 대한 논문을 공개했다. 상반기 내 고객사와 함께 테스트 검증을 완료해 PIM 생태계를 구축해 나가며 반도체 ‘기술 초격차’ 전략을 이어 갈 계획이다. 한재희 기자 jh@seoul.co.kr

삼성전자가 세계 최초로 인공지능(AI) 프로세서를 장착한 ‘지능형 메모리 반도체’를 개발했다. 정보 저장만 가능했던 메모리 반도체가 시스템 반도체의 영역인 AI 연산 기능까지 겸하는 새로운 패러다임을 열어 낸 것이다. 삼성전자는 차세대 융합기술이 적용된 ‘HBM-PIM’을 개발했다고 17일 밝혔다. 2018년 슈퍼컴퓨터에도 사용할 수 있는 2세대 고대역폭 메모리 반도체인 ‘HBM2아쿠아볼트’를 양산했는데, 이번에는 여기다 AI 엔진 기능을 장착한 새로운 제품을 만들어 낸 것이다. 슈퍼컴퓨터와 같은 AI 시스템에 이번에 개발한 HBM-PIM을 적용하면 기존 시스템과 견줘 성능은 약 2배 이상 높아지고, 시스템 에너지는 70% 이상 줄일 수 있다.최근 AI 응용 영역이 넓어지면서 고성능 메모리 반도체 수요가 가파르게 성장 중인데 이번 신제품은 기존 D램이 지니던 한계를 뛰어넘었다. 여태까지의 설계에서는 중앙처리장치(CPU)와 기억장치(메모리) 사이에 직렬 방식으로 이동하는 데이터가 많아지면 지연 현상이 발생했다. 이를 극복하기 위해 메모리 내부에 AI 엔진을 장착한 뒤 병렬 처리를 극대화하니 일부 연산은 굳이 CPU까지 갈 필요가 없어 데이터 이동량이 줄었다. CPU의 기능을 완전히 대체한 것은 아니지만 HBM-PIM이 일부 ‘연산 업무’를 덜어 간 것이다. 삼성전자는 최근 국제고체회로학회(ISSCC)에 HBM-PIM에 대한 논문을 공개했다. 상반기 내 고객사와 함께 테스트 검증을 완료해 PIM 생태계를 구축해 나가며 반도체 ‘기술 초격차’ 전략을 이어 갈 계획이다. 한재희 기자 jh@seoul.co.kr

세수 급한 정부, 5.5조 내년 예산 반영이통사들은 “예상·실제 매출의 3%로”전파법상 명확한 값 산정 기준 없는 탓 “양측 배불리기 경쟁 땐 소비자만 부담요금 인상 등 파장 없게 후생에 초점을”다음달 결정될 주파수 재할당 대가 산정을 놓고 정부와 이동통신 3사의 ‘동상이몽’이 이어지고 있다. 정부는 최대 5조원대까지 고려하는 반면 이통 3사는 1조원대로 산정해야 한다고 주장한다. 전문가들은 정부 세수 확대나 사업자 배불리기가 아닌 소비자 후생에 초점을 맞춰 결정해야 한다고 주문한다. 28일 과학기술정보통신부에 따르면 정부는 다음달 말 주파수 재할당 대가를 산정해 발표한다. 정부는 경제, 법률, 기술, 경영 분야 전문가 집단으로 꾸려진 연구반을 운영해 구체적인 대가와 이용 기간 등이 명시된 일종의 ‘가격표’를 만들어 이통 3사에 제시할 방침이다. 내년에 만료되는 2G·3G·LTE 총주파수 320㎒ 가운데 이미 서비스가 끝난 SK텔레콤의 2G 대역폭 10㎒를 제외한 310㎒가 재할당 대상이다. 쟁점은 재할당 대가 산정을 어떤 기준으로 할 것인가다. 이통 3사는 ‘전파법 시행령 별표3’에 기재된 정부산식을 근거로 ‘예상·실제 매출의 3%’인 1조 6000억원 수준이 적정 대가라는 입장이다. 그러나 정부는 기획재정부와의 협의를 통해 이미 내년도 예산에 5조 5000억원을 반영했다. 과기정통부 관계자는 “최저 경쟁 가격을 반영한 단순 추계일 뿐 아직 확정된 수치는 아니다”라고 밝혔지만 최대 5조원대까지 산정될 수 있다는 의미여서 이통 3사도 긴장하는 상황이다. 정부와 이통 3사 간 기대치가 다른 것은 전파법 시행령상 재할당 대가 산정 기준이 명확하지 않은 탓이다. 김용희 숭실대 경영학부 교수는 “사업자도 정부도 틀린 주장을 하는 것은 아니다. 현행법을 해석하기 나름”이라며 “이번 기회에 객관적이고 예측 가능한 지표를 만들어 사업자가 재할당 때 어느 정도 비용을 지불해야 할지 미리 예상할 수 있도록 해야 한다”고 지적했다. 정부가 일방적으로 과도한 대가를 정하면 이통 3사가 행정소송으로 대응할 가능성도 제기된다. 전문가들은 정부가 ‘소비자 후생’을 우선해 산정해야 한다고 조언한다. 대가가 과도하게 산정되면 이통사들은 부담을 느껴 5세대(5G) 투자를 줄이고 통신비를 올린다. 신민수 한양대 경영학과 교수는 “이통사 입장에선 재할당 산정 대가가 과도하게 잡히면 5G 투자를 줄일 수밖에 없다. 5G 투자가 안 되면 소비자 후생도 떨어질 것이고, 요금에도 영향이 미칠 것”이라며 “현실적으로 이통 3사가 3G·LTE를 포기하면서 재할당을 거부할 순 없겠지만, 정부도 파장을 신중히 고려해야 한다”고 밝혔다. 이통사의 부담을 줄여 준다면 그만큼 소비자 후생을 위한 구체적인 계획이 동반돼야 한다는 지적도 나온다. 줄어든 차액이 그대로 소비자 후생으로 이어지는 것은 아니기 때문이다. 정지연 한국소비자연맹 사무총장은 “이통사들이 보다 싼 가격에 주파수 재할당을 받게 된다고 해도 그 차액이 어디에 쓰일지 의문”이라며 “연구개발에 쓰겠다고 하지만 소비자 후생에 얼마나 돌아가는지 명확하지 않은 게 문제다. 전국 공공 와이파이 설치 등 소비자가 체감할 수 있는 계획을 제시해야 한다”고 밝혔다. 세종 나상현 기자 greentea@seoul.co.kr

국제 반도체 표준 협의 기구 (Joint Electron Device Engineering Council, 이하 JEDEC)가 차세대 PC 및 서버 메모리 규격인 DDR5 규격을 최종 확정했습니다. 이미 삼성, SK 하이닉스, 마이크론 등 메모리 3사는 규격 확정 전부터 시제품을 개발해왔으며 SK 하이닉스의 경우 현재 주류로 사용되는 DDR4 3200 메모리보다 몇 배나 빠른 DDR5 8400이 가능하다고 발표한 바 있습니다. 하지만 DDR5 메모리의 양산 및 도입은 표준 규격 확정 전까진 본격적으로 이뤄지기 어렵습니다. 이제 JEDEC에서 최종 규격을 확정해 발표한 만큼 메모리 제조사는 물론 인텔과 AMD 같은 주요 CPU 제조사와 관련 메인보드 업체들이 DDR5 도입 움직임이 본격화될 것으로 보입니다. 실제 도입은 2021년부터 이뤄져 2022년 이후에는 빠르게 주류 자리를 차지할 것으로 예상됩니다. DDR 메모리는 2000년 6월에 JEDEC 표준이 정해진 이후 2003년 DDR2, 2007년에 DDR3, 2014년에 DDR4 메모리 규격이 나왔는데, 지금까지 한 세대 마다 속도가 2배 정도 빨라지고 용량은 4배 정도 늘어났습니다. DDR5 역시 예외가 아니어서 데이터 전송 속도는 DDR4의 두 배인 3200-6400MT/s, 메모리의 밀도는 네 배인 8Gb-64Gb에 달합니다. 하지만 단순히 메모리 속도와 용량이 증가한 것이 변화의 전부는 아닙니다. 같은 시간 내에서 데이터 처리 능력을 두 배로 늘리기 위해 메모리 뱅크(bank)를 16개에서 32개로 늘렸고 메모리의 버스트 랭스(Burst Length)의 양도 두 배로 늘었습니다. 고속으로 작동하는 메모리일수록 에러도 많이 발생하기 때문에 이를 수정할 기능도 필요합니다. DDR5는 DDR 메모리 규격에서 처음으로 메모리 다이(die) 내부에 에러를 수정하는 ECC (On die ECC)를 탑재했으며 고속 작동 시 노이즈를 줄이기 위해 DFE (decision feedback equalization) 기능을 지원합니다. 이런 복잡한 기술적 내용보다 중요한 것은 DDR4가 처음부터 빠른 속도로 등장한다는 것입니다. DDR3나 DDR4의 초기 제품은 전 세대 고성능 제품과 비슷한 속도를 지니고 있었습니다. 하지만 DDR5에서는 기존 DDR4 3200보다 1.5배 빠른 4800MT/s 제품을 첫 제품으로 내놓을 예정입니다. 따라서 소비자들은 처음부터 확실한 속도 향상을 느낄 수 있게 될 것으로 보입니다. 이미 SK 하이닉스의 경우 작년에 DDR5-6400 시제품을 공개한 바 있어 기술적으로는 크게 어렵지 않을 것입니다. 동시에 메모리 용량이 커지면서 지금보다 더 대용량 메모리가 대세가 될 것으로 보입니다. 속도와 용량 이외에 일반 소비자에게 반가운 소식 중 하나는 DDR5가 하나의 메모리 DIMM에서 듀얼 채널을 지원한다는 것입니다. 사실 이 기능은 LPDDR4와 GDDR6 메모리에서 이미 지원하고 있지만, 일반 PC용 메모리에서는 처음 지원되는 것입니다. 간단히 말하면 메모리를 한 개만 장착해도 듀얼 채널 지원이 가능해 메모리 대역폭에서 손해를 보지 않을 수 있습니다. 속도 때문에 메모리를 울며 겨자 먹기로 두 개씩 장착할 필요가 없다는 이야기입니다. DDR5에서는 메모리 구성을 더 자유롭게 할 수 있을 것입니다. 현재 인텔과 AMD 모두 DDR5 메모리 채택 시점에 대해서 구체적으로 언급하지 않고 있지만, AMD의 경우 내년에 등장할 Zen 4 기반 제품군에서 그리고 인텔의 경우 12세대 코어 프로세서인 앨더 레이크 (Alder Lake)에서 지원할 것이라는 이야기가 나오고 있습니다. 2021-2022년 나올 제품군이고 DDR5 최종 규격이 나온 지 1년 정도 후에 등장한다는 점을 생각하면 가장 현실성 있는 시나리오입니다. 빠른 메모리는 CPU 자체를 위해서도 중요하지만, AMD와 인텔이 진검 승부를 벌이는 분야인 내장 그래픽 성능에 미치는 영향도 크기 때문에 두 회사 모두 DDR5를 경쟁사보다 늦게 도입하고 싶어하지 않을 것입니다. DDR5의 등장은 아직 멀었지만, 일단 등장하면 주류가 되는 것은 순식간의 일이 될 것입니다. DDR5는 2022년에는 DDR 메모리 시장의 44%를 차지할 것으로 예상됩니다. 하지만 역대 가장 빠른 속도와 용량으로 등장할 DDR5 역시 시간이 지나면 새로운 차세대 메모리 규격에 자리를 내줄 것입니다. DDR6 메모리의 연구 개발 역시 이미 시작된 상태이며 몇 년 이내로 시제품이 등장할 것입니다. 이전과 마찬가지로 삼성과 SK 하이닉스가 DDR6 메모리의 첫 모습을 보여줄 것으로 기대합니다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

최근 일본은 슈퍼컴퓨터 경쟁에서 다시 1위를 차지했습니다. 2011년 세계 1위 슈퍼컴퓨터로 이름을 올린 K 컴퓨터(K는 10의 16승인 경(京)의 일본식 발음)의 후계자인 후카쿠(富岳·후지산의 다른 이름)는 415페타플롭스의 성능을 달성해 미국의 서밋(Summit)을 가볍게 제치고 세계 1위를 달성했습니다. 후카쿠는 선배인 K 컴퓨터와 마찬가지로 고베에 있는 일본 이화학연구소(RIKEN)의 컴퓨터 과학 센터(R-CCS)에 건설 중인데, 사실 아직 건설이 다 끝나지 않은 상태입니다. 후카쿠가 모두 설치되면 K 컴퓨터보다 100배 빠른 엑사플롭스급 연산 능력을 지니게 될 것입니다. 하지만 후카쿠가 눈길을 끄는 또 다른 이유는 ARM 계열 CPU로 세계 1위 슈퍼컴퓨터가 된 첫 번째 사례라는 것입니다. 과거에도 ARM 기반 슈퍼컴퓨터를 만들려는 시도는 몇 차례 있었지만, 그다지 인상적인 성공 사례는 없었습니다. 사실 슈퍼컴퓨터 TOP500 명단에 이름을 올린 첫 번째 페타플롭스급 ARM 슈퍼컴퓨터는 2018년에 204위를 한 아스트라(Astra) 정도였습니다. 그런데 갑자기 후지쯔가 ARM 기반 슈퍼컴퓨터로 1위를 한 것입니다. 그러나 후카쿠는 절대 갑자기 튀어나온 물건이 아닙니다. 후지쯔는 2016년 국제 슈퍼컴퓨팅 컨퍼런스에서 차세대 슈퍼컴퓨터는 ARMv8 기반의 엑사스케일(Exascale) 슈퍼컴퓨터가 될 것이라고 발표했었습니다. 후카쿠라는 이름은 2019년에 정했지만, 사실 개발은 2014년부터였습니다. 본래 후지쯔는 지금은 오라클에 합병된 썬 마이크로시스템스와 협력해 스팍(SPARC) 계열 서버 프로세서를 개발했기 때문에 K 컴퓨터 역시 스팍 계열인 SPARC64 VIIIfx 8를 사용했습니다. 하지만 서버 시장에서 인텔의 독주 체제가 굳어지면서 스팍 프로세서의 입지는 줄어들었습니다. 결국 후지쯔는 빠른 속도로 성능을 높인 ARM 계열에 눈을 돌리게 됩니다. 이렇게 해서 만든 후지쯔의 A64FX CPU는 48개의 연산 코어와 4개의 보조 코어로 된 52코어 CPU라는 매우 독특한 구조를 지니고 있습니다. A64FX는 ARMv8.2-A 스케일러블 벡터 확장 Scalable Vector Extension(SVE)을 지원하는 첫 번째 ARM CPU로 매우 강력한 연산 능력을 지니고 있습니다. 별도의 GPU 없이 CPU만으로도 2.7TFLOPS 연산이 가능한 수준입니다. A64FX의 또 다른 장점은 크기가 매우 작다는 것입니다. A64FX는 서버용 DDR4 메모리 대신 1TB/s의 대역폭을 지닌 4개의 8GB HBM2 메모리 사용합니다. HBM2 메모리는 CPU 옆에 타일처럼 붙어 있어 전체 시스템의 크기가 매우 작습니다. 참고로 HBM2 메모리는 어느 회사 제품인지는 밝히지 않았지만, 제조사가 삼성과 SK 하이닉스 외에는 없으므로 한국산 HBM2 메모리를 사용했을 것으로 추정됩니다. 아무튼 카드 형식의 작은 A64FX CPU 노드를 만들 수 있어 하나의 서버랙에 많은 시스템을 넣을 수 있습니다. (사진) 덕분에 7,299,072개의 코어를 이용해 2,414,592개의 코어를 사용한 미국의 서밋을 누르고 세계 최고 슈퍼컴퓨터가 될 수 있었던 것입니다. 흥미로운 사실은 다른 나라에서도 ARM 슈퍼컴퓨터 프로젝트를 추진하고 있다는 것입니다. 프랑스의 ARM 프로세서 개발사인 SiPearl은 유럽 연합의 유럽 프로세서 계획(European Processor Initiative project)에서 자금을 지원받아 고성능 서버칩을 개발하고 있습니다. 현재 계획으로는 2022-2023년 사이 독자 엑사스케일 시스템을 개발할 예정입니다. 미국의 산디아 국립 연구소 역시 고성능 ARM 슈퍼컴퓨터 개발을 진행 중입니다. 이들이 구체적인 결과를 내놓으면 ARM 슈퍼컴퓨터는 신기한 물건이 아니라 통상적인 형태의 슈퍼컴퓨터로 자리잡을 것입니다. ARM 계열 CPU가 최근 몇 년 사이 서버 및 슈퍼컴퓨터 시장에서 급부상한 이유는 기본적으로 CPU 성능이 좋아졌기 때문이지만, 라이선스 비용만 내면 누구나 고성능 프로세서를 개발할 수 있는 ARM의 정책 덕분이기도 합니다. TSMC나 삼성 같은 파운드리 회사가 경쟁적으로 최신 미세공정을 제공하기 때문에 돈만 있으면 누구나 인텔, AMD 부럽지 않은 고성능 프로세서를 제조할 수 있습니다. 이는 독자 CPU 아키텍처와 반도체 생산 시설을 갖추지 못한 기업과 국가도 슈퍼컴퓨터를 개발할 수 있다는 뜻입니다. ARM 계열 슈퍼컴퓨터가 단발성으로 끝나지 않을 것임을 시사하는 대목입니다. 물론 그렇다고 해서 오랜 세월 쌓아 올린 x86의 아성의 쉽게 무너지지는 않을 것입니다. 하지만 IT 업계의 변화는 매우 빠르며 1등 기업도 순식간에 변화에 도태되어 몰락할 수 있습니다. 최근 거세지는 ARM 진영의 도전에 인텔과 AMD가 어떤 대응책을 내놓을지 주목됩니다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

작년에 나온 USB 4.0 규격 초안의 가장 큰 특징은 인텔의 독자 규격인 썬더볼트(Thunderbolt) 3과의 통합이었습니다. 인텔 내놓은 고속 인터페이스인 썬더볼트는 초기에 보급에 어려움을 겪었으나 USB type C 단자 채택으로 호환성을 높이고 인텔의 계속적인 지원을 통해 사용이 확대되었습니다. 하지만 HDMI, 디스플레이포트(DisplayPort), 썬더볼트 같은 여러 가지 종류의 영상 출력이 난립하면서 문제점도 커졌습니다. 점차 가볍고 슬림해지는 노트북과 태블릿에 여러 가지 출력 단자를 탑재할 순 없었던 것입니다. 결국 인텔은 썬더볼트를 공개하고 표준 규격인 USB 4.0에 통합하기로 했습니다. 그런데 디스플레이포트 규격을 만드는 VESA (Video Electronics Standards Association) 역시 앞으로 디스플레이 출력 단자를 USB type C로 바꾸고 디스플레이포트 2.0 규격도 USB 4.0과 호환되게 만들겠다고 발표했습니다. 그리고 최근 디스플레이포트 알트 모드 (Alt Mode) 2.0 규격을 발표해 구체적인 방법을 제시했습니다. 디스플레이포트 2.0 규격은 최대 16K (15360 × 8640) 해상도 영상을 60프레임으로 출력할 수 있습니다. 만약 두 개의 디스플레이를 출력하는 경우 8K (7680 × 4320) 해상도 영상을 120프레임으로 출력하거나 4K (3840 × 2160) 해상도 영상을 144프레임으로 출력 가능합니다. 세 개의 디스플레이를 출력하는 경우는 10K (10240 × 4320) 해상도 영상을 60프레임으로 출력하거나 4K 해상도 영상을 90프레임으로 출력 가능합니다. 하지만 기존에 공개된 USB 호환 모드인 디스플레이포트 알트 모드에서는 최대 8K 디스플레이 30프레임 지원만이 가능했을 뿐입니다. 물론 4K 영상은 세 개까지 144프레임으로 지원할 수 있고 VR 및 AR 헤드셋을 위한 4K × 4K (4096 × 4096) 해상도 영상 출력도 가능해서 지금 쓰는 덴 불편이 없지만, 앞으로 8K 이상 고해상도 디스플레이가 보급되고 지금보다 더 높은 해상도를 지닌 VR/AR 기기의 보급을 생각하면 기존의 알트 모드를 유지하기에는 부족한 부분이 있습니다. 그래서 VESA는 최근 USB 4.0에 디스플레이포트 알트 모드 2.0을 지원을 포함했습니다. 앞으로 USB 4.0에서 Type C 단자를 이용해 16K 단일 영상 출력을 포함한 디스플레이포트 2.0의 기능을 모두 사용할 수 있게 됩니다. 케이블 역시 표준 USB 4.0 케이블이면 모두 호환되며 별도의 출력 케이블을 구매할 필요가 없습니다. 소비자로서는 크게 환영할 만한 일입니다. VESA의 부대표인 세이드 아싸르 후세인(Syed Athar Hussain)은 USB Type-C가 앞으로 DP 알트 모두 2.0 지원으로 디스플레이포트의 주요 특징을 지닌 영상 출력 단자로 사용될 것이라고 언급했습니다. 참고로 USB 4.0 규격은 양방향일 경우 40Gbps의 대역폭을 지원하나 단방향일 경우 80Gbps의 대역폭을 지원합니다. 디스플레이포트 2.0 규격은 최대 77.37Gbps 대역폭을 요구하기 때문에 USB 4.1과 같은 후속 규격이 아니라 USB 4.0만으로 지원할 수 있습니다. USB는 2.0 시절에는 단순한 데이터 전송용으로만 사용되었으나 3.0 이후부터는 데이터 전송, 영상 및 음향 출력, 전력 공급 등 여러 분야에서 표준 규격으로 자리 잡고 있습니다. 4.0에서는 디스플레이포트 및 썬더볼트, PCIe까지 포괄하는 명실상부한 범용 (Universal) 인터페이스로 자리 잡아 모든 입출력 단자를 통일하게 될 것으로 예상됩니다. 현재 보급 중인 Type C 단자가 표준으로 자리 잡으면 다양한 단자 규격 때문에 케이블을 따로 구비해야 하는 번거로움도 사라지고 제조사 역시 여러 단자를 탑재할 필요가 없어 비용이 절감될 것입니다. 오랜 시간이 걸렸지만, 결국 USB의 천하통일은 모든 제조사와 소비자에게 혜택이 될 것입니다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

국내 이동통신사들은 지난해 4월 3일 한밤중 ‘기습 개통’으로 미국을 2시간 차로 따돌리고 세계 최초 5세대(5G) 이동통신을 상용화했지만 이것이 허울뿐인 영광이었단 지적이 나온다. 이통 3사는 5G를 홍보하며 자율 주행 차량이 등장하고 가상현실(VR)을 이용한 의료 치료 등이 가능할 것이란 ‘장밋빛 전망’을 내놨지만 1년이 지난 지금 소비자들이 체감하기 어려운 실정이다. 전국망이 깔리려면 최소 3년은 걸린다는 사실을 모른 채 최대 월 13만원에 달하는 요금을 지불한 가입자들은 분통을 터트리기도 한다. 그럼에도 5G가 고도화되면 운송, 의료, 제조 등 산업 전반에 미치는 영향이 지대하기에 정부는 5G 산업 육성을 위해 올해만 6500억원을 투자할 계획이다. 개통 1주년을 맞아 ‘진짜 5G’가 되기 위한 과제를 짚어봤다. ① 5G 킬러콘텐츠 개발 530만명에 이르는 5G 소비자들이 가장 분통을 터트리는 부분은 5G 이용자들이 즐길 만한 ‘킬러콘텐츠’가 없다는 것이다. 이통 3사는 5G 도입에 맞춰 가상·증강(VR·AR) 현실 콘텐츠나 클라우드 게임 등을 앞다퉈 내놨지만 아직 큰 성과가 없다. 출시한 서비스들이 아직 ‘걸음마 수준’인 데다가 대부분 롱텀에볼루션(LTE)으로도 즐길 수 있어 5G 킬러콘텐츠라 부르기 민망한 상황이다. 통신사 입장에서도 킬러콘텐츠가 나와야 수익원을 다각화할 수 있는데 그러지 못해 답답해하고 있다. LG유플러스가 콘텐츠 개발에 향후 5년간 2조 6000억원을 쏟아붓기로 하는 등 이통 3사가 재각기 공을 들이고 있어 킬러콘텐츠 경쟁이 향후 시장 점유율에 지대한 영향을 미칠 것으로 보인다. ② 5G다운 속도 강화 애초에 5G는 LTE에 비해 20배 빠르다고 홍보했으나 아직까지는 이를 체감하기 어렵다. 현재 이통3사는 28기가헤르츠(GHz)보다 대역폭이 작은 3.5GHz 주파수를 활용하는 데다가 LTE와 장비를 일부 공유하는 5G NSA(비단독모드)로 기지국을 깔고 있기 때문이다. 건물 내부에 5G 장비를 설치하는 ‘인빌딩 작업’은 지난해 말 이통 3사가 합쳐 500여곳에 그치면서 실내에서는 5G가 잘 잡히지 않는 일이 빈번하게 발생하고 있다. 5G는 LTE보다 전파 도달 가능 범위가 훨씬 짧아 기지국이 많이 필요하지만 2월 말 기준으로 통신3사의 5G 기지국 수는 10만 8896국으로 LTE(87만국)의 13% 수준이다. 올해 각사는 5G 단독모드(SA)와 일부 지역에 28GHz 주파수 도입을 계획하고 있다. 이를 위해 이통 3사는 올해 상반기 당초 계획(2조 7000억원)보다 50% 늘어난 4조원을 5G 분야에 투자키로 했다. 업계 관계자는 “전국망을 까는 데는 최소 3~4년이 걸릴 것”이라고 말했다. ③ 중저가 요금제 도입 비싼 5G 요금제에 대한 불만도 터져나오고 있다. 현재 가장 저렴한 5G 요금제는 월 5만 5000원이지만 가입자들의 대부분은 데이터 걱정 없이 이용하기 위해 7만~8만원대의 고용량·무제한 요금제를 쓰고 있다. 최근에는 슬그머니 월 13만원짜리 5G 요금제를 내놓은 곳도 있다. LTE 서비스 요금제가 월 3만~10만원대라는 점을 고려하면 5G 이용자의 요금 부담이 높아졌다. 일각에서는 통신사들이 고가 요금제 개발에만 골몰한다는 지적이 나온다. 정부에서 중저가 요금제를 내놓으라 꾸준히 압박하고 있기 때문에 이통사들도 3만~4만원대의 5G 요금제 출시를 언제까지나 미룰 수는 없을 것으로 보인다. 한재희 기자 jh@seoul.co.kr

1998년, 인텔은 코드 네임 드레이크(Drake)로 알려진 펜티엄 II 제온(Xeon) CPU를 출시했습니다. 인텔의 서버 CPU 브랜드로 자리 잡은 제온의 시작이었습니다. 인텔 제온이 처음부터 서버 CPU 시장의 강자는 아니었습니다. 하지만 일반 소비자용 CPU를 대량생산하면서 파생형인 제온 CPU를 저렴한 가격에 생산할 수 있었기 때문에 점점 서버 시장에서 비중이 커졌고 어느덧 서버 시장의 대세가 됐습니다. 비록 과거 AMD가 옵테론 시리즈를 들고나와 인텔을 위협했고 최근에는 에픽 시리즈로 다시 도전하고 있지만, 인텔 제온의 점유율은 아직 압도적입니다. 그런데 가성비로 제온의 점유율을 조금씩 갉아먹는 AMD의 에픽 CPU 이외에 인텔의 심기를 불편하게 만드는 다른 도전자가 있습니다. 바로 ARM 기반 서버 CPU입니다. 최근 아마존은 AWS에 자체 ARM CPU인 그라비톤 2(Graviton 2) 탑재 서버를 도입해 비용을 40% 정도 절감했다고 발표했습니다. 마이크로소프트나 구글 같은 대형 IT 공룡도 관심을 가질 만한 소식입니다. 이것만 해도 x86 서버 칩 제조사들에게 신경 쓰이는 소식이지만, 더 큰 문제는 ARM 서버 CPU를 만드는 회사가 아마존만이 아니라는 것입니다. 최근 미국의 마벨(Marvell) 역시 ARM 서버 CPU인 썬더 X3(Thunder X3)를 공개했습니다. 마벨은 주로 네트워크, 보안 및 컨트롤러 관련 칩들을 생산하는 팹리스 반도체 회사로 서버 CPU 제조와는 인연이 없었으나, 2018년 ARM 서버 CPU 개발사인 카비움(Cavium)을 인수해 이 시장에 뛰어들었습니다. 인수 다음해에 출시한 썬더 X2 프로세서는 ARMv8.2-A 기반 32코어 128스레드 서버 CPU로 마이크로소프트의 클라우드 서비스인 애저(Azure)에 사용되기도 했습니다. 썬더 X2 기반 슈퍼컴퓨터인 아스트라(Astra)는 Top 500 슈퍼컴퓨터 목록에 처음으로 이름을 올린 ARM 기반 슈퍼컴퓨터가 됐습니다.썬더 X3는 미세 공정을 16nm에서 7nm로 이전하면서 코어 숫자를 96개로 대폭 늘렸습니다. 스레드 숫자는 384개로 역대 최대 수준입니다. CPU의 절대 성능은 물론 전력 대 성능비도 인텔 제온이나 AMD 에픽보다 높은 이유입니다. 마벨은 발표 자료에서 인텔은 프로세스 리더쉽을 잃고 있으며 AMD의 칩렛(chiplet) 디자인은 메모리 레이턴시를 늘리고 대역폭은 낮춰 성능 향상에 제한이 있다고 공개적으로 비판했습니다. ARM 기반의 썬더 X는 이런 단점을 극복하고 높은 성능과 전력 효율을 달성했다는 것이 마벨의 주장입니다. 이런 과감한 주장처럼 서버 시장에서 성공을 거둘 수 있을지는 미지수지만, 코어 및 스레드 숫자에서는 신기록을 세웠다고 해도 무방한 CPU입니다. 반도체 업계에서 나름 알려진 이름인 마벨과 달리 아직 생소한 신생 스타트업인 암페어(Ampere)는 80코어 ARM 서버 CPU인 알트라(Altra)를 공개했습니다. 최대 3.0GHz로 작동하는 ARM v8.2+ 코어 80개와 8채널 DDR4 3200 메모리(소켓 당 최대 4TB)의 예상 성능은 아마존의 그라비톤 2(64코어)와 비슷할 것으로 예상됩니다. 참고로 그라비톤 2나 알트라, 썬더 X3 모두 TSMC의 7nm 공정 기반입니다. 암페어는 자체 개발한 1소켓/2소켓 서버를 출시해 ARM 서버 시장을 공략한다는 계획입니다. 신생 스타트업에서 IT 공룡까지 ARM 서버 CPU에 관심을 보인다는 이야기는 어느 정도 가능성이 보이기 때문으로 풀이됩니다. 본래 ARM 아키텍처는 x86보다 작고 전력 효율적인 CPU를 목표로 개발되었지만, 고성능 스마트폰에 대한 수요 덕분에 성능이 대폭 향상됐습니다. ARM이 연구 개발에 집중했을 뿐 아니라 삼성전자나 퀄컴 같은 거대 IT 기업이 선두에 서서 경쟁적으로 성능을 끌어올린 덕분입니다. 이제 ARM 기반 CPU는 서버처럼 x86의 아성이 견고한 분야까지 도전하고 있습니다. ARM 서버 CPU의 도전이 서버 시장의 경쟁을 자극하고 기술 발전을 촉진하는 활력소가 될 것으로 기대합니다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

AI 데이터 등 활용 “초고가 메모리 선점”삼성전자가 풀HD 화질(5GB)의 영화를 1초당 82편씩 전송할 수 있는 초고속 메모리 반도체를 세계 최초로 시장에 내놨다. 삼성전자는 4일 슈퍼컴퓨터와 인공지능(AI) 기반 데이터 분석에 활용할 수 있는 초고속 D램인 ‘플래시 볼트’를 출시한다고 밝혔다. 이번 제품은 16기가바이트(GB) 용량의 3세대 고대역폭 메모리(HBM2E) D램이다. 2세대 제품(초당 영화 61편 전송 가능 수준)보다 속도는 1.3배, 용량은 2.0배 향상됐다. 현존하는 D램 패키지 중에 데이터 처리 속도가 가장 빠르다. 2017년 12월에 2세대 제품을 양산한 지 2년여 만에 세계 최초로 3세대 제품 양산에 돌입했다. SK하이닉스도 지난해 8월 3세대 제품을 개발했다고 밝혔지만 아직 양산에 돌입하지는 않았다. 이번에 출시한 HBM2E는 HBM D램의 최신 규격이다. HBM은 칩 상단과 하단에 미세한 전자이동 통로를 만든 뒤 D램 칩을 쌓아 수직으로 연결한 제품을 뜻한다. 칩을 관통해 전극으로 연결하는 방식이어서 금선(와이어)을 통해 외부에서 묶는 것보다 칩 간에 신호를 빠르게 주고받는다. 특히 삼성전자는 16기가비트(Gb) D램에 5600개 이상의 미세한 구멍을 뚫고 총 4만개가 넘는 ‘실리콘 관통 전극’(TSV) 접합볼로 8개 칩을 수직 연결한 ‘초고집적 TSV 기술’을 이 제품에 적용해 속도가 빨라지게 했다. ‘신호전송 최적화 회로 설계’ 덕에 총 1024개의 데이터 전달 통로에서 초당 3.2Gb의 속도로 410GB의 데이터를 처리할 수 있다. 삼성전자는 이번 제품을 통해 차세대 초고가 메모리 시장을 선점하겠다는 계획을 지녔다. 한재희 기자 jh@seoul.co.kr