최근 열린 ARM 2020 테크데이 (TechDay)에서 ARM은 예상치 않았던 비밀무기를 공개했습니다. ARM의 고성능 CPU 제품군인 Cortex-A 시리즈를 뛰어넘는 프리미엄 제품군인 Cortex-X1이 그것입니다. 본래 Cortex-A 시리즈는 ARM의 CPU 가운데 가장 고성능 제품군으로 강력한 성능을 자랑하는 스마트폰과 태블릿에 주로 사용되는 CPU입니다. 그런데 비슷하지만, 성능이 더 우수한 Cortex-X1의 등장으로 가장 강력한 Cortex CPU의 자리를 내주게 됐습니다. Cortex-A 시리즈의 기원은 2005년 내놓은 Cortex-A8입니다. 당시 주력이던 ARM11의 두 배의 성능을 낼 수 있도록 설계되었는데, 애플의 3GS에 탑재되어 뛰어난 성능을 유감없이 발휘했습니다. 이후 스마트폰 수요가 폭발적으로 증가하면서 Cortex-A 시리즈는 스마트폰의 표준 CPU로 탑재되기 시작했습니다. 64비트 CPU인 Cortex-A50/Cortex-A70 시리즈에서는 고성능/저전력 CPU를 상황에 맞게 사용할 수 있는 기능을 지원해 배터리 수명과 성능 두 마리 토끼를 잡았습니다. 그런데 ARM이 여기에 만족하지 않고 Cortex-A 시리즈보다 더 고성능 제품군인 Cortex-X 시리즈를 내놓은 데는 그럴 만한 이유가 있습니다. Cortex-A 시리즈는 고성능/저전력 CPU를 4+4나 2+4로 구성하는 경우가 많았는데, 더 빠른 프로세서의 필요성과 함께 중간 상황을 처리해야 하는 경우도 점점 늘어나 최고성능 + 고성능 + 저전력의 세 가지 형태를 지닌 모바일 프로세서들이 등장하기 시작했습니다. 예를 들어 스냅드래곤 865의 경우 Cortex-A77 기반의 카이로 585 프라임 코어 1개와 역시 Cortex-A77 기반 카이로 585 골드 퍼포먼스 코어 3개, 그리고 Cortex-A55 기반의 카이로 585 실버 코어 4개로 구성된 옥타코어 프로세서입니다. 프라임의 성능이 높은 이유는 작동 속도가 2.84GHz로 골드의 2.42GHz보다 빠르고 L2 캐쉬도 두 배 더 많기 때문입니다. 실제 체감 성능에는 빠른 싱글 코어가 큰 영향을 미치기 때문에 한 개라도 더 빠른 프로세서를 넣은 것입니다. 하지만 멀티코어 성능이 필요한 작업도 적지 않아 고성능 코어 역시 3개 정도 필요합니다. 마지막으로 단순 작업을 할 때 전기를 적게 먹는 저전력 프로세서를 사용해 배터리 사용 시간을 늘릴 필요도 있습니다. Cortex-X1은 이런 수요에 부응하기 위해 나온 제품이라고 할 수 있습니다. Cortex-X1 자체는 Cortex-A와 마찬가지로 ARMv8.2 기반 아키텍처이지만, 캐쉬 메모리를 두 배로 늘리고 한 번에 처리할 수 있는 명령어와 데이터의 양을 늘려 최대 30%의 성능을 높였습니다. 이미 Cortex-A77의 성능도 상당히 높아진 상태에서 이보다 성능을 대폭 늘린 Cortex-X1이 등장하면 고성능 안드로이드 기기의 체감 성능은 상당히 높아질 것입니다. 물론 Cortex-X1을 반드시 사용할 필요는 없습니다. 고성능 프로세서라도 Cortex-A78 네 개를 탑재해 비용을 절감할 수 있고 반대로 Cortex-X1 한 개와 Cortex-A78 3개의 구성으로 비용을 조금 더 들이더라도 체감 성능을 높일 수도 있습니다. 아무튼 선택지가 더 늘어난 만큼 더 다양한 구성이 가능합니다. 다만 Cortex-X1과 Cortex-A78 기반 모바일 프로세서는 올해 당장 나오는 것이 아니라 2021년에 5nm급 미세 공정과 함께 모습을 드러낼 예정입니다. ARM은 직접 프로세서를 제조하는 것이 아니라 프로세서 관련 설계에 대한 지적 재산권을 가지고 라이선스를 제공하는 회사입니다. 이를 적용해 실제 프로세서를 설계하고 테스트를 거친 후 생산하는 데는 어느 정도 시간이 필요합니다. 아마도 내년에 나오는 엑시노스 및 퀄컴 스냅드래곤 프로세서에서 Cortex-X1의 모습을 볼 수 있을 것으로 예상됩니다. 여담이지만, 최근 아마존은 ARM 기반의 서버 칩을 만들어 인텔과 AMD 서버 프로세서를 일부 대체했습니다. 그리고 삼성 갤럭시북S에는 ARM 기반 프로세서에서 구동되는 윈도우 OS가 탑재됐습니다. 공식적으로 확인된 것은 없지만, 애플이 맥에 ARM 기반 프로세서를 사용할 것이라는 루머도 꾸준합니다. 이 모든 일은 고성능 ARM 프로세서가 없었다면 불가능했던 일입니다. Cortex-X1은 단순히 새로 추가된 모바일 제품군이 아니라 ARM의 영역 확대를 도울 무기 중 하나가 될 것입니다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

국내 IT통신기업과 정부출연연구기관이 손잡고 국내 기술로 세계적인 수준의 인공지능(AI) 반도체를 만들었다. 과학기술정보통신부는 한국전자통신연구원(ETRI)와 SK텔레콤을 포함한 국내 기업이 공동연구를 통해 고성능 데이터센터와 사물인터넷(IoT)이나 모바일 기기에 활용할 수 있는 신경망처리장치(NPU) 기반 AI 반도체를 개발하고 실증에 나설 계획이라고 7일 밝혔다. AI 반도체는 사람의 뇌처럼 낮은 전력으로 대규모 데이터를 빠르게 처리해 복잡한 상황인식, 학습과 추론 등 지능형 서비스에 최적화할 수 있다는 특징이 있다. 특히 NPU는 사람의 뇌신경망을 흉내내 대규모 연산을 동시에 처리할 수 있는 인공지능 반도체 기술이다. 우선 연구팀은 클라우드 데이터센터에서 활용되는 고성능 서버에 활용가능한 ‘서버용 초저전력 AI 반도체’를 개발했다. 현재 인공지능 연산에 활용되는 반도체들은 전력소모량이 크고 반도체 칩도 크다는 단점이 있다. 이에 연구팀은 가로, 세로 각각 17㎜, 23㎜로 동전 크기의 면적에 1만 6384개의 연산장치(코어)를 집적시켜 성능을 극대화한 반도체 칩을 개발하는 한편 각 연산장치의 전원을 동작, 차단시킬 수 있는 소프트웨어 기술까지 개발해 전력소모를 최소화했다. 이 기술을 활용하면 초당 40조 번의 데이터 처리가 가능하고 15~40와트(W)의 저전력을 소모해 현재보다 전력효율이 10배 이상 향상될 것으로 연구팀은 보고 있다.연구팀은 올해 하반기부터 지능형 CCTV, 음성인식 등 서비스를 지원하는 SKT 데이터센터에 적용하는 실증 사업화를 본격화할 예정이다. 또 ETRI와 전자부품연구원, 팹리스 기업들이 협력해 ‘모바일·IoT 디바이스용 시각지능 AI 반도체’도 개발했다. 이 반도체는 성인 손톱의 절반 수준인 가로, 세로 각각 5㎜ 크기로 회로면적을 최소화하고 기존 반도체 10분의 1 이하의 전력인 0.5W로도 초당 30회 이상 물체인식이 가능하다. 지능형 CCTV나 드론에 적용할 수 있는 이 반도체는 올 하반기부터 영상감시, 정찰 분야 등 인공지능 기반 지능형 기기 제품화와 연계된 실증과 사업화가 추진된다. 최기영 과기부 장관은 “인공지능 반도체는 한국이 ICT강국을 넘어 AI 강국으로 도약하기 위한 핵심기반”이라며 “이번 기술개발처럼 민관 협력을 통해 AI 반도체 핵심기술 투자를 올해 안에 본격화하고 신개념 반도체 기술 같이 세계시장을 선도하는 도전적 연구도 적극지원해 나갈 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

노트북이나 태블릿 PC를 위한 모바일 CPU는 데스크톱 CPU보다 성능이 떨어지는 것이 일반적입니다. 휴대성이 중요한 만큼 작동 클럭이나 코어 숫자를 줄여 발열량과 전력 소모를 줄이기 때문입니다. 최근에는 전반적인 저전력 기술이 크게 발전해 노트북으로도 웬만한 작업은 다 할 수 있고 게이밍 노트북이나 워크스테이션 노트북 같은 경우 고성능 CPU와 별도 그래픽 카드를 탑재해 높은 성능을 보장합니다. 다만 데스크톱 CPU 시장이 6-8코어 CPU로 이동한 후에도 현재 노트북 시장의 주류는 4코어 CPU입니다. 소비 전력을 줄여야 하는 만큼 어쩔 수 없는 부분입니다. 하지만 이런 시장 상황은 AMD가 올해 초 라이젠 모바일 4000 시리즈를 내놓으면서 크게 바뀔 것으로 예상됩니다. AMD는 업계 최초의 7nm 공정 x86 CPU를 내놓으면서 8코어 모바일 CPU에서도 TDP(열 설계 전력)를 15W까지 낮췄습니다. TDP 15W는 얇고 가벼운 노트북에 적합한 수준입니다. 여기에 더해 AMD는 게이밍 노트북을 포함해 고성능 노트북 시장을 겨냥한 TDP 35-45W급 라이젠 모바일 4000 시리즈도 같이 공개했습니다. 4/6/8코어의 라이젠 모바일 4000 시리즈는 노트북용 6/8코어 CPU 대중화를 이끌 것으로 예상됩니다. 인텔의 반격은 코멧 레이크 H로 알려진 10세대 코어 프로세서입니다. 가장 고급형인 코어 i9-10980HK는 8코어 16스레드에 베이스 클럭 2.4GHz, 터보 클럭 5.1/5.3GHz(Turbo Max 3.0와 Thermal Velocity Boost가 지원되면 최대 5.3GHz)로 인텔이 내놓은 모바일 CPU 중 가장 강력한 성능을 자랑합니다. 그보다 아래 모델인 코어 i7-10875H는 8코어 16스레드는 동일하나 베이스 클럭 2.3GHz, 터보 클럭 4.9/5.1GHz으로 클럭을 약간 낮췄습니다. 6코어 12스레드 모델인 i7-10850H, i7-10750H과 4코어 8스레드 모델인 i5-10400H, i5-10300H 모델도 추가됐는데, 모두 TDP 45W와 DDR4 2933을 지원합니다. AMD의 라이젠 4000 시리즈에 대응할 진형을 갖춘 셈입니다.그런데 사실 10세대 코멧 레이크 H는 획기적인 신기술이 적용된 신제품은 아닙니다. 9세대 커피레이크 CPU에서 클럭을 약간 높인 제품군이기 때문입니다. 아키텍처도 그전과 동일하고 미세 공정도 14nm에서 바뀐 것이 없습니다. 인텔이 10nm 미세공정과 차세대 CPU 아키텍처인 서니 코브를 개발하고도 2020년까지 제대로 사용하지 못한다는 사실은 솔직히 당혹스럽습니다. 아키텍처는 그렇다 쳐도 오래된 14nm 공정으로 8코어 모바일 CPU를 만들면 발열량이 만만치 않습니다. 인텔과 달리 15/35/45W급 8코어 모바일 CPU를 출시한 AMD의 약진이 예상되는 부분입니다. 그래도 인텔에게는 한 가지 남은 무기가 있습니다. 바로 가격 인하입니다. 이전 세대 8코어 모바일 CPU인 코어 i9-9980HK/i9 9880H는 공식 가격만 583/556달러로 맥북 프로 같은 고급형 노트북에만 탑재됐습니다. 10세대 코어 프로세서의 공식 가격은 공개되지 않았지만, 시장 상황을 고려할 때 가격을 인하했을 가능성이 큽니다. 데스크톱 시장에서도 AMD의 라이젠이 등장하면서 인텔 역시 코어 숫자는 늘리고 가격은 낮춘 바 있습니다. 노트북 시장이라고 해서 크게 다르지 않을 것입니다. 결국 올해부터는 8코어 CPU를 탑재한 노트북이 다수 등장할 것으로 예상됩니다. 이미 주요 노트북 제조사들은 라이젠 모바일 4000 시리즈를 탑재한 신제품을 공개했으며 코멧 레이크 H 기반 10세대 코어 프로세서도 마찬가지가 될 것입니다. 어느 것을 구매해도 올해 노트북을 장만하려는 소비자에게는 큰 이득인 셈입니다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

“어렵고 힘든 때일수록 미래를 철저히 준비해야 한다. 국민의 성원에 우리가 보답할 수 있는 길은 혁신이다.” 이재용 삼성전자 부회장이 25일 삼성종합기술원을 찾아 반도체·디스플레이·전지를 비롯한 차세대 신기술 개발 현황을 점검했다. 코로나19 사태로 경영 불확실성이 커진 가운데 혁신을 통해 미래 동력을 확보하겠다는 행보로 풀이된다. 이날 삼성에 따르면 이 부회장은 경기 수원에 위치한 삼성종합기술원을 방문해 “한계에 부딪혔다 생각될 때 다시 한번 힘을 내 벽을 넘자”며 직원들을 격려했다. 위기를 극복하기 위한 이 부회장의 ‘현장 경영’ 행보는 올 들어 여섯 번째다. 지난 1월에는 삼성전자 화성사업장의 반도체 연구소와 브라질 마나우스 법인을, 2월에는 삼성전자 화성사업장 극자외선(EUV) 전용 반도체 생산라인을 방문했다. 지난 3일과 19일에는 삼성전자 구미사업장과 삼성디스플레이 아산사업장을 각각 찾아 코로나19 위기에 대응해 현장을 점검했다. 이번 방문에서는 차세대 인공지능(AI) 반도체와 양자 컴퓨터 기술, 반도체·디스플레이·전지 혁신 소재 등 선행 기술에 대해 논의했다. 이 부회장이 ‘기술 초격차’를 강조한 이날 삼성은 업계 최초로 D램 반도체에 EUV 공정을 적용해 양산 체계를 갖췄다는 내용도 밝혔다. EUV를 통해 1세대 10나노급(1x) DDR4 D램 모듈 100만개 이상을 이미 공급해 고객 평가를 완료했고 앞으로 차세대 D램에 EUV를 적용한다는 내용이다. 파장이 짧은 극자외선 광원을 활용하는 EUV 기술은 10나노 미만으로 선폭이 좁아지는 미세공정에서 기존의 불화아르곤보다 세밀한 회로 구현을 가능하게 하는 것으로 고성능·저전력 반도체 생산에 필수적인 기술이라 할 수 있다. 지난해 9월 양산에 돌입한 3세대 10나노급(1z) 8Gb DDR4 D램까지는 EUV 공정을 도입하지 않았지만 공정 미세화에 한계가 오면서 EUV 적용에 박차를 가한 것으로 알려졌다. 삼성은 내년에 EUV를 전면 적용한 4세대 10나노급(1a) D램 양산에 돌입할 예정이고 5·6세대 D램도 선행 개발해 기술 격차를 이어 나갈 계획이다. 한재희 기자 jh@seoul.co.kr

초고화질 영화 9편 용량 1초만에 처리 업계 유일 풀라인업 안정 공급 체제 구축삼성전자가 세계 최초로 초고급형 스마트폰에 들어가는 모바일 D램인 16기가바이트(GB) LPDDR5의 양산에 돌입했다고 25일 밝혔다. 지난해 7월 12GB LPDDR5 모바일 D램을 세계 최초로 출시한 데 이어 5개월 만에 16GB 모바일 D램을 양산하며 경쟁사와의 ‘기술 초격차’를 유지했다. 모바일 D램은 기기의 두뇌 역할을 하는 AP의 연산을 돕는 역할을 한다. 이번에 양산에 돌입한 16GB LPDDR5에서 ‘LP’는 스마트폰·태블릿PC 등의 모바일 기기에 사용되는 저전력 D램 규격을 의미하고 ‘DDR5’에 적힌 숫자가 하나씩 커질 때마다 데이터 처리 속도가 보통 2배씩 증가한다. 이번 16GB 모바일 D램 패키지에는 2세대 10나노급(1y) 12기가비트(Gb) 칩 8개와 8Gb 칩 4개가 탑재됐다. 전작(8GB LPDDR4X)보다 용량은 2배 늘고 소비전력은 약 20% 줄었다. LPDDR4X에 비해 약 1.3배 빠른 속도를 구현해 초고화질(풀HD급) 영화(5GB) 9편 용량인 44GB 데이터를 1초 만에 처리할 수 있다. 삼성전자 관계자는 “전문가용 노트북·게이밍 PC에 주로 탑재되는 8GB D램보다 용량이 2배나 높아 서바이벌 슈팅게임을 할 때 멀리 있는 대상을 더 빠르게 보고 반응할 수 있다”면서 “플래그십 스마트폰으로 콘솔게임(TV와 연결하는 게임기) 수준의 게임 성능을 느낄 수 있을 것”이라고 말했다. 이로써 삼성전자는 업계에서 유일하게 8GB, 12GB, 16GB ‘LPDDR5 모바일 D램 풀라인업(제품군)’을 고객에게 안정적으로 공급할 수 있는 체제를 구축했다. 향후 초고급형 스마트폰과 PC는 물론이고 자동차 시장까지 본격적으로 공략할 계획이다. 한재희 기자 jh@seoul.co.kr

이달 가동 시작… 7나노 이하 생산 돌입이재용 삼성전자 부회장이 20일 이달부터 가동을 시작한 극자외선(EUV) 전용 반도체 생산라인을 찾아 ‘시스템 반도체 1위’를 달성하겠다는 의지를 재차 다졌다. 이 부회장은 이날 반도체 사업을 이끄는 김기남 디바이스솔루션(DS) 부문장(부회장), 정은승 파운드리사업부장 등과 함께 경기 화성사업장 내 ‘V1 라인’을 방문해 임직원들을 격려했다. 이 부회장은 “지난해 우리는 이 자리에서 시스템 반도체 세계 1등의 비전을 심었고 오늘은 긴 여정의 첫 단추를 끼웠다”며 “이곳에서 만드는 작은 반도체에 인류사회 공헌이라는 꿈이 담길 수 있도록 도전을 멈추지 말자”고 강조했다. V1 라인은 최근 7나노 이하 반도체 생산에 돌입했다. 삼성전자는 V1 라인에서 초미세 EUV 공정 기반 7나노부터 3나노 이하 차세대 파운드리(반도체 위탁 생산) 제품을 주력으로 생산한다는 계획이다. EUV 기술은 짧은 파장의 극자외선으로 세밀하게 회로를 그릴 수 있어 급증하는 정보를 처리할 수 있는 고성능 저전력 반도체를 만드는 데 필수적인 기술이다. 삼성전자는 올해 말까지 7나노 이하 제품 생산 규모가 전년보다 3배 이상 늘어날 것으로 내다보고 있다. 이 부회장이 올해 첫 경영 일정으로 1월 2일 화성사업장 내 반도체연구소를 찾은 데 이어 한 달여 만에 EUV 첫 전용라인을 찾은 것은 세계 시스템반도체 시장에서 1위를 거머쥐겠다는 의지를 대내외적으로 피력한 것으로 해석된다. 삼성전자는 지난해 4월 화성사업장에서 시스템 반도체에 2030년까지 133조원을 투자하고 1만 5000여명을 채용한다는 계획을 담은 ‘반도체 비전 2030’을 발표했다. 정서린 기자 rin@seoul.co.kr

인텔이 2019년 4분기에 예상을 웃도는 실적을 발표했습니다. 매출은 202억 달러로 시장 전망치보다 10억 달러를 초과했고 영업이익과 순이익은 각각 68억 달러와 69억 달러로 전년 동기 대비 9%와 33% 상승했습니다. 덕분에 인텔 주가는 2000년대 닷컴 버블 이후 가장 높은 수준인 68.47달러(1월 24일 기준)를 기록했으며 시가 총액도 3000억 달러에 바짝 다가섰습니다. 실적을 견인한 것은 데이터 센터 그룹으로 72억 달러의 매출을 올려 전년 동기 대비 19% 증가했으며, 최근 AMD의 약진으로 어려움을 겪을 것으로 예상했던 클라이언트 컴퓨팅 그룹도 100억 달러의 매출을 올려 전년 동기 대비 2% 증가로 선방했습니다. 인텔은 올해 사상 최대 규모인 730억 달러에 매출을 기대하고 있습니다. 인텔의 깜짝 실적은 작년 4분기에 주요 IT 기업들이 데이터 센터 투자를 늘렸다는 증거입니다. 아마존, 마이크로소프트, 구글, 페이스북 등 주요 IT 기업들이 다시 서버 증설에 나서면서 서버용 CPU를 출하하는 인텔의 실적이 호전되었으며 메모리 가격 역시 하락세를 멈췄습니다. 작년에 폭락했던 메모리 가격도 올해 1월에 반등하면서 삼성전자와 SK 하이닉스 주식이 크게 오르는 등 우리나라 증시에도 긍정적인 변화가 나타나고 있습니다. 어닝 서프라이즈는 어느 기업이나 있을 수 있지만, 인텔의 경우 경쟁자에 시장 점유율을 내주면서 거둔 성과라 놀라움을 더하고 있습니다. 리테일 데스크톱 CPU 시장에서 AMD의 점유율은 몇 년 사이 급격히 확대되어 일부 국가에서는 절반을 넘어섰습니다. 완제품 데스크톱 PC은 여전히 인텔 중심이지만, 여기서도 라이젠의 시장 점유율은 점차 높아지고 있습니다. 라이젠 출시 이전에는 10%대에 불과했던 점유율을 생각하면 놀라운 변화입니다. 데스크톱 CPU 시장 이외에 다른 시장에서는 아직 인텔의 영향력이 견고합니다. 데스크톱과 더불어 PC 시장을 양분하는 노트북 시장의 경우 라이젠 모바일 시리즈가 점유율을 높여가고 있지만, 아직은 저전력 기술이 앞선 인텔의 지배력이 강력합니다. 서버 시장에서도 AMD의 에픽이 빠른 속도로 점유율을 높이고 있지만, 아직 점유율은 미미한 수준입니다. 디지 타임스에 의하면 2019년 2분기 AMD 에픽의 서버 시장 점유율은 3.4%에 불과했습니다. 서버용 x86 CPU는 인텔과 AMD만 만들기 때문에 인텔의 점유율은 96.6%라는 이야기입니다. 하지만 데스크톱 시장과 마찬가지로 노트북과 서버 시장에서 AMD가 빠르게 점유율을 높이고 있다는 사실은 인텔의 아픈 곳입니다. 소비자용 CPU 시장보다 보수적인 서버 시장에서 AMD의 점유율은 2018년 1분기에는 1%에 불과했으나 6분기 후에는 3.4%까지 높아졌습니다. 노트북 시장에서도 본래 8%에 불과하던 점유율이 2019년 2분기 이후에는 14.1%까지 높아진 것으로 추정됩니다. AMD는 최근 8코어 라이젠 모바일 CPU인 라이젠 모바일 4000 시리즈를 발표했기 때문에 2020년에는 점유율이 더 확대될 가능성이 높습니다. AMD의 약진에 대한 인텔의 대응책은 역시 신제품 출시입니다. 인텔은 올해도 14nm 공정 제품이 주력이 될 예정이지만, 10nm 공정 생산을 늘려 점차 차세대 공정으로 이전할 계획입니다. 또 독립 GPU 제품군인 Xe을 개발해 현재 엔비디아와 AMD의 독무대인 그래픽 카드 시장에 도전할 예정입니다. Xe는 고성능 컴퓨팅은 물론 인공지능까지 염두에 둔 인텔의 신무기입니다. 올해 CES 2020에서 인텔은 Xe의 개발자 버전인 DG1의 실물을 공개했습니다. (사진) AMD에서 자리를 옮긴 라자 코두리가 개발하는 Xe는 CPU와 GPU, 그리고 인공지능 부분까지 넘보는 인텔의 비장의 카드입니다. 인텔은 최근 거센 도전에 직면해 있습니다. CPU 시장에서 직접적인 경쟁자는 아니지만, 인텔이 14nm에서 주춤한 사이 TSMC나 삼성전자 같은 다른 반도체 회사들은 7nm, 5nm 미세 공정으로 빠르게 이동하고 있습니다. 또 지난 몇 년간 직접적인 경쟁자인 AMD에 계속 시장 점유율을 내주고 있습니다. 하지만 2019년 4분기 깜짝 실적에서 보여준 것처럼 아직 시장에서 인텔의 위치는 견고합니다. 최근 반도체 업황이 다시 좋아지고 있는 것 역시 인텔에 큰 호재입니다. 여러 가지 도전에도 인텔에게는 아직 이를 극복할 힘이 충분해 보입니다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

경북대 신소재공학부 4학년 이재훈 학생이 공동 1저자로 참여한 연구논문이 SCI급 국제학술지에 게재됐다. 이재훈 학생은 간단한 전기화학적 공정을 이용해 기존 압전 에너지 생성 소자보다 성능이 향상된 ‘나노튜브 어레이 기반의 에너지 하베스터’를 개발했다. 이 연구 결과는 재료과학, 코팅 & 막 분야 1위 학술지인 ‘어플라이드 서피스 사이언스(Applied Surface Science)’ 온라인판 최근호에 게재됐다. 압전 에너지 하베스터는 주변에서 버려지는 진동, 굽힘 그리고 압력 등의 기계적 에너지를 전기에너지로 변환하는 장치로, 저전력 전자 장치의 전력원과 센서로 직접 사용할 수 있다. 이재훈 학생은 타이타늄 기판위에 전기화학적 반응을 이용하는 애노다이징 공정으로 나노튜브 어레이 템플릿을 형성하고, 단순 저비용의 수열합성 공정으로 템플릿에 티탄산바륨(BaTiO3)를 합성해 압전 에너지 하베스터를 개발했다. 일정한 방향성 없이 배열된 기존의 나노선 또는 튜브와는 달리 금속기판 위에 수직으로 잘 성장된 압전 나노구조체를 이용해 압전 에너지 하베스터 성능을 높였다. 지도교수인 신소재공학부 박귀일 교수는 “이번에 개발한 나노튜브 어레이 기반의 에너지 하베스터는 간단한 전기화학적 공정으로 나노구조체를 형성하고 이를 이용해 최초로 나노자가발전기를 제작했다는 점에서 의미가 있다”고 밝혔다. 대구 한찬규 기자 cghan@seoul.co.kr

서울 도봉구가 전국 최초로 겨울철 한파에 대비해 도로에 노출된 버스정류소에서 주민들이 따뜻하게 버스를 기다릴 수 있도록 사물인터넷(IoT) 탄소온열의자를 시범 설치했다고 30일 밝혔다. IoT 탄소온열의자는 기존의 온열의자에 최첨단 IoT 기술을 접목해 실시간으로 데이터를 주고받을 수 있도록 업그레이드한 것이다. IoT 탄소온열의자는 대기온도에 따라 자동으로 작동돼 전력 낭비를 최소화하고, 표면 온도는 36~38도로 일정하게 유지된다. 또한 전국 최초로 최첨단 저전력 광역 IoT 기술이 적용돼 출동하지 않아도 원격 운영·제어가 가능하다. 구는 올해 10개의 IoT 탄소온열의자의 운영 성과를 바탕으로 내년에는 80개로 확대 운영할 계획이다. 구는 버스정류소에 외부보다 2~4도 온도가 높은 한파가림막 ‘추위녹이소’도 설치했다. 황비웅 기자 stylist@seoul.co.kr

2008년, 인텔은 기존의 x86 CPU보다 훨씬 낮은 전력을 소모하는 소형 CPU인 아톰 (Atom)을 공개했습니다. 인텔이 앞서 내놓은 코어 프로세서의 저가형 버전을 내놓는 대신 아톰 프로세서를 내놓은 이유는 비용 때문이었습니다. 코어 프로세서는 당시 문제가 많았던 펜티엄 4 프로세서의 한계를 극복하고 경쟁자인 AMD를 넘어서기 위해 인텔의 기술력을 집약해서 만들어졌습니다. 그런 만큼 성능이 뛰어났지만, 구조가 복잡하고 크기도 컸습니다. 당연히 비용을 낮추는 데 한계가 있었습니다. 반면 보넬(Bonnell) 아키텍처 기반의 1세대 아톰 프로세서는 구조를 대폭 단순화해 크기를 줄이고 비용을 낮췄습니다. 1세대 아톰 프로세서는 지금 기준으로 생각하면 엄청나게 작은 4700만 개의 트랜지스터 집적도와 26㎟에 불과한 다이(die) 면적을 갖고 있었습니다. 덕분에 제작 비용이 저렴해 싸게 판매해도 이윤을 남길 수 있었습니다. 아톰 프로세서는 개도국 교육 시장을 겨냥한 클래스메이트 PC나 저가형 노트북인 넷북 등에 탑재되었는데, 저렴한 가격 덕분에 큰 인기를 끌었습니다. 비록 성능은 낮았지만, 30만 원 이내의 비용으로 휴대가 간편한 소형 노트북을 살 수 있다는 점 때문에 간단한 문서 작업과 웹서핑만 하려는 소비자에게 합리적인 선택이었습니다. 하지만 IT 세상이 스마트폰 중심으로 빠르게 변하면서 아톰 프로세서의 입지는 좁아집니다. 스마트폰과 태블릿의 성능이 1년이 다르게 좋아지고 휴대성도 넷북보다 우수했기 때문에 저전력 PC 시장이 크게 위축된 것입니다. 여기에 ARM 기반 프로세서와 달리 성능 향상이 더딘 아톰 프로세서 자체의 문제도 있었습니다. 인텔은 2013년 22㎚ 공정 기반의 실버몬트(Silvermont) 아키텍처 아톰 프로세서를 내놓으면서 반전을 꾀했습니다. 2013년 말에 등장한 베이 트레일 같은 실버몬트 기반 아톰 프로세서는 상당한 성능 향상을 통해 저가형 윈도우 태블릿과 노트북에 널리 탑재되었습니다. 특히 이 시기에는 x86용 안드로이드 OS가 출시되면서 윈도우와 안드로이드 듀얼 부팅을 지원하는 저가형 태블릿 PC가 잠시 인기를 얻기도 했습니다. 그러나 이 역시 대화면 스마트폰이 늘어나고 태블릿 시장이 고급형 중심으로 재편되면서 설 자리를 잃게 됩니다. 아톰 프로세서의 입자가 좁아진 것은 인텔의 정책 역시 한몫했습니다. 판매량은 적어도 큰 이익을 남길 수 있는 서버용 CPU 수요에 집중하면서 많이 팔아도 수익을 남기기 어려운 아톰 제품군은 자연스럽게 소홀해진 것입니다. 인텔은 2015년에 14㎚ 공정의 에어몬트(Airmont), 2016년에 골드몬트(goldmont) 아톰 프로세서를 내놓기는 했지만, 전체적인 성능 향상은 미미했습니다. 심지어 2017년에 마이너 업그레이드 모델인 골드몬트를 내놓고는 더 이상 모델 업데이트도 없었습니다. 반면 코어 프로세서는 계속해서 전력 대 성능비를 높여 태블릿 PC 및 초경량 PC에 탑재되는데 문제없는 수준까지 발전했습니다. 더구나 x86 태블릿 PC 시장도 서피스나 갤럭시 북처럼 생산성이 높은 고성능 제품 위주로 흘러가고 있습니다. 저가형 저전력 CPU인 아톰의 입지가 줄어들 수밖에 없는 이유입니다. 하지만 인텔은 2019년 3분기 실적 발표와 더불어 트레몬트 (Tremont) 기반 아톰 CPU에서 새로운 가능성을 제시했습니다. 트레몬트는 전 세대인 골드몬트 대비 평균 30% 정도 성능을 높였으며 10㎚+ 공정에서 생산되어 전력 대 성능비를 높였습니다. 하지만 트레몬트와 기존의 아톰 CPU의 가장 큰 차이점은 고성능 코어와 함께 사용할 수 있다는 점입니다. CPU의 성능이 전반적으로 상향 평준화된 지금 저전력 CPU 단독으로는 한계가 있을 수밖에 없습니다. 따라서 인텔은 애플 A 시리즈나 퀄컴 스냅드래곤, 삼성 엑시노스에서 볼 수 있는 고성능 + 저전력 CPU 조합을 x86 CPU에 도입할 계획입니다. 올해 말 출시를 준비 중인 레이크필드(Lakefield) 하이브리드 CPU가 그것으로 고성능 서니 코브(Sunny Cove) 코어와 저전력 트레몬트 코어, 그리고 Gen 11 GPU를 혼합해 만든 새로운 CPU입니다.레이크필드는 여러 가지 신기술이 도입된 새로운 모바일 CPU입니다. 레이크필드는 이미 10세대 코어 마이크로프로세서에서 선보인 서니 코브 아키텍처 기반의 고성능 코어와 새로 개발한 트레몬트 기반의 저전력 코어가 들어갑니다. 인텔 코어 프로세서는 세대를 거듭하면서 저전력 성능을 높여왔지만, 기본적으로 고성능 x86 코어로 ARM 계열 저전력 코어를 사용하는 모바일 AP와 경쟁하기 어려웠습니다. 트레몬트는 이와 같은 단점을 극복할 새로운 저전력 코어로 매우 얇고 가벼운 태블릿 PC나 컨버터블 노트북에서 진가를 발휘할 것으로 예상됩니다. 윈도우 태블릿 PC의 배터리 성능을 높이거나 더 가벼워질 수 있는 것입니다. 레이크필드의 성공 여부는 실제 제품이 출시되어야 알 수 있지만, 인텔의 방향성 자체는 옳다고 생각됩니다. 1세대 아톰이 등장했던 2008년과 지금의 IT 환경은 너무나 다릅니다. 경쟁자인 ARM 계열 CPU의 성능이 너무 좋아졌고 AMD의 저가형 CPU의 성능도 만만치 않습니다. 저전력이지만 저성능인 아톰 프로세서 단독으로만 제품을 내놓으면 운신의 폭은 계속 좁을 수밖에 없습니다. 만약 레이크필드가 기대처럼 저전력과 고성능의 두 마리 토끼를 잡는다면 아톰 제품군에 새로운 희망이 생길 것입니다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

문재인 대통령은 9일 조국 법무부 장관 외에도 5명의 장관급 후보자들을 임명했다. 지난달 30일 임명된 김현수 농림축산식품부 장관도 이날 다른 후보자들과 함께 임명장을 받았다. 과학기술정보통신부를 이끌어 갈 최기영(64) 신임 장관은 저전력 반도체시스템 연구에 집중해 2016년 국제전기전자공학회(IEEE) 석학회원이 되는 등 반도체 분야에서 국제적 명성을 떨친 연구자다. 그는 지난해 역대급 폭염이 찾아왔을 때 자신이 사는 아파트의 경비실에 에어컨을 자비로 설치해 화제가 되는 등 사회 현안에 적극 참여하는 과학자로도 알려져 있다. 이정옥(64) 신임 여성가족부 장관은 대구가톨릭대 사회학과 교수를 지냈고 평생을 여성과 국제사회 관련 교육연구에 매진한 원로 사회학자다. 이 장관은 취임사에서 “최근 청년층에서 나타나는 성별 갈등을 해소하기 위해 청년세대가 경험한 성차별에 대한 다양한 의견을 경청하겠다”면서 “여성폭력 피해 예방과 피해자 지원을 위해 기본계획을 수립하고 여성폭력방지위원회를 통해 정책을 체계화하겠다”고 밝혔다. 금융당국의 새 수장이 된 은성수(58) 금융위원장은 기획재정부 국제금융국장과 국제경제관리관(차관보)으로 일한 국제금융 전문가다. 1998년 외환위기 당시 재정경제원(현 기재부)과 청와대 구조조정기획단에서 64조원의 공적자금 조성 계획을 세우는 데 참여했다. 기재부 국장 시절 여러 국제회의에서 장관 수행을 빈틈없이 해 ‘의전의 달인’이라고 불렸다. 은 위원장은 취임식에서 “금융사가 혁신기업을 지원하면서 손실이 발생해도 고의·중과실이 없으면 면책될 수 있게 제도를 개선하겠다”고 강조했다. 조성욱(56) 신임 공정거래위원장은 재벌개혁 관련 연구를 진행해 온 재벌 전문가다. 그는 한국개발연구원(KDI)에서 일하던 2003년 ‘기업지배구조 및 수익성’ 논문을 통해 외환위기가 재벌의 취약한 지배구조 때문에 발생했다는 사실을 입증했다. 이 논문은 세계 3대 재무전문 학술지인 ‘금융경제학 저널’ 명예의 전당에 올랐다. 한상혁(58) 신임 방송통신위원장은 민주언론시민연합 공동대표 출신으로 미디어 전문 변호사의 길을 걸어 왔다. 2000년대 초부터 ‘삼성X파일’ 사건 등 MBC의 자문역을 맡았고 2009년 MBC 대주주인 방송문화진흥회의 이사를 역임했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr 이현정 기자 hjlee@seoul.co.kr

올해 하반기 CPU 업계의 최대 관심사는 최초의 7nm x86 CPU인 AMD의 3세대 라이젠과 차세대 서니 코브 아키틱처로 무장한 10nm 인텔 CPU인 아이스레이크의 격돌이었습니다. 3세대 라이젠은 데스크톱으로 먼저 출시되고 아이스레이크는 이제 막 노트북 시장에 선보이기 시작해 아직 평가하기는 이르지만, 현재까지의 반응은 AMD의 완승입니다. 몇 년 전까지만 해도 AMD CPU는 데스크톱, 노트북, 서버 시장 모두에서 점유율이 미미했으며 신제품 출시에도 이렇다 할 반응이 없었습니다. 라이젠 출시 전까지는 회사가 분할 매각될 것이라는 루머까지 나돌았습니다. 하지만 라이젠 출시 이후 AMD는 반격의 기회를 잡았으며 올해는 인텔보다 빠르게 7nm CPU를 선보이면서 시장을 리드하고 있습니다. 한국을 포함한 여러 나라에서 AMD CPU의 시장 점유율은 가파르게 상승하고 있습니다. 최근 일부 쇼핑몰에서는 인텔 CPU보다 판매량이 높은 이변이 일어나기도 했습니다. 반면 인텔 10세대 코어 프로세서에 대한 시장 반응은 상대적으로 미지근한 편입니다. 중요한 이유는 10nm 공정과 서니 코브 아키텍처를 사용한 신제품이 생각보다 적다는 것입니다. 지난달 인텔이 발표한 코멧레이크(Comet Lake)는 저전력 노트북 시장에 6코어 프로세서를 도입했다는 의미는 있지만, 10nm 아이스레이크가 아닌 14nm 공정 프로세서라는 점이 약점입니다. 코멧레이크 S 프로세서의 경우 TDP 15W를 맞추면서 6코어/12쓰레드를 달성했다는 점은 긍정적이지만, 14nm 공정 적용으로 실제 전력 소모와 발열은 4코어 제품보다 약간 높을 것으로 예상됩니다. 다만 LPDDR4X 2933 메모리 적용으로 전력 소모를 다소 줄일 수 있습니다. 이 제품은 앞서 출시한 아이스레이크와 함께 경량 노트북에 탑재될 것입니다. TDP 7W급인 코멧레이크 Y는 초경량 노트북이나 태블릿/컨버터블 PC에 탑재되는 제품으로 이 급에서 4코어/8쓰레드를 구현했다는 점이 인상적입니다. 물론 14nm 공정 적용으로 듀얼 코어 제품보다 전력 소모는 다소 높을 것으로 보입니다.한 가지 우려되는 부분은 아이스레이크와 코멧레이크 모두 10세대 코어 프로세서로 출시되어 소비자에게 혼동을 줄 수 있다는 것입니다. CPU 성능은 사실 차이가 크지 않지만, 그래픽은 제법 차이가 날 수 있습니다. 아이스레이크에서 차세대 그래픽인 Gen 11를 도입했기 때문입니다. 소비자의 주의가 필요한 대목입니다. CPU의 모델 명 숫자(네 자리인지 다섯 자리인지)와 그래픽 라인업으로 구분할 수 있습니다. 10nm 아이스레이크와 14nm 코멧레이크의 어색한 동거는 인텔 10nm 팹의 생산량이 충분치 않기 때문일 것입니다. 물론 과거보다 인텔 CPU 판매량 자체가 늘어나 한 번에 모든 제품군을 교체하기 힘들어진 것도 이유일 수 있습니다. 그래도 모바일 부분에서는 아직 라이젠의 힘이 약하기 때문에 인텔 천하가 위협받을 이유는 없습니다. 문제는 최근 CPU 코어 수가 대폭 늘어난 데스크톱, 워크스테이션, 서버 시장입니다. AMD는 3세대 라이젠을 내놓으면서 7nm 공정 도입과 함께 I/O 다이와 CPU 다이를 분리하는 독특한 구조를 선택해 쉽게 CPU 코어 숫자를 늘릴 수 있게 만들었습니다. 덕분에 올해 데스크톱 시장에 16코어, 서버 시장에는 64코어 CPU를 투입할 수 있습니다. 고성능 CPU 및 워크스테이션 시장을 겨냥한 32코어 스레드리퍼 역시 언제든 64코어 CPU로 대체할 수 있는 상황입니다. 당장 10nm CPU로 반격할 수 없는 인텔은 적어도 내년 상반기까지 어떻게든 14nm 공정 CPU로 버텨야 합니다. 서버 시장에는 최대 56코어 캐스케이드레이크 (Cascade Lake) CPU를 투입했는데, 14nm 공정으로 너무 많은 코어를 집적한 나머지 TDP가 400W에 달하는 신기록을 달성했습니다. 하지만 내년쯤 아이스레이크 기반 서버칩이 나오기 전까지는 다른 대안이 없는 상태입니다.인텔은 2017년 일반 데스크톱과 서버 시장의 중간에 있는 고성능 PC 시장을 위해 스카이레이크 X 시리즈를 출시했습니다. 18코어까지 코어 숫자를 늘린 것까지는 좋은데 가격대 성능비가 경쟁자인 스레드리퍼에 미치지 못했습니다. 이 난국을 타개하기 위해 최근 인텔은 캐스케이드레이크 X를 투입하겠다고 발표했습니다. 구체적인 제품군은 공개하지 않았지만, 스카이레이크 X나 스레드리퍼 2000 시리즈 대비 가격 대 성능비가 높다고 합니다. 코어 당 성능은 크게 변화 없겠지만, 코어 숫자를 높이고 가격은 낮춘 모델로 생각됩니다. 캐스케이드레이크 X는 다음 달 공개될 예정입니다. 다만 이 경우에도 AMD는 7nm 공정 칩으로 대응이 가능해 쉽지 않은 싸움이 예상됩니다. 사실 현재 인텔이 겪는 어려움은 몇 년에 걸쳐 준비된 것입니다. 경쟁사가 새로운 CPU와 미세 공정을 준비할 때 인텔은 지지부진했고 이런 상황이 몇 년간 누적되면서 위기가 닥친 것입니다. 하지만 인텔은 여전히 막대한 자금력과 시장 지배력을 지니고 있습니다. 적극적인 연구 개발과 투자로 차세대 미세 공정 전환을 빠르게 진행하고 새 아키텍처를 계속 개발해 경쟁사와의 차이를 다시 벌린다면 못 벗어날 위기도 아닙니다. 하지만 지금 상황은 아무리 막강한 기업이라도 잠시 방심하는 순간 흔들릴 수 있음을 보여주는 좋은 사례입니다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

9일 과학기술정보통신부 장관 후보자로 지명된 최기영 서울대학교 전기·정보공학부 교수는 인공지능(AI) 및 반도체 설계 분야 전문가로 정평이 나있다. 당초 유영민 현 장관의 유임이 관측되기도 했지만 일본의 수출 규제로 인해 특히 국내 반도체 산업 내 소재·부품 개발이 시급한 상황에서 최 후보자가 전격 발탁된 것이라는 분석이 나온다. 서울대 전자공학과 출신인 최 후보자는 카이스트에서 전기 및 전자공학 석사학위를, 미국 스탠퍼드대에서 전기공학 박사학위를 받았다. 1991년부터 서울대 교수로 있으면서 저전력 반도체 시스템을 연구해왔다. 특히 전문 분야는 컴퓨터이용설계, 마이크로프로세서 구조 등으로 알려져 있다. 특히 최 후보자는 삼성전자 종합기술원이 지난 2017년 2월 서울대, 카이스트, 포항공대 등과 함께 차세대 AI반도체를 만들기 위해 설립한 ‘뉴럴프로세싱연구센터’(NPRC) 센터장도 맡고 있다. NPRC는 사람의 뇌를 닮은 AI반도체인 뉴로모픽 칩 개발에 나선 상태다. 최 후보자는 또 올해 출벌함 과기부의 ‘지능형반도체 포럼’에도 참석하는 등 반도체 분야에서 왕성한 활동량을 보이고 있다. 최무영 서울대 물리·천문학부 교수가 동생이고 도올 김용옥 선생의 부인인 최영애 전 연세대 중어중문학과 교수가 최 후보자의 누나다. 반도체 소재에 대한 국산화가 이슈로 떠오른 만큼 업계에서는 최 후보자가 연구개발(R&D) 지원 방안을 내놓을 것으로 기대하고 있다. 세종 조용철 기자 cyc0305@seoul.co.kr

인텔이 아이스 레이크 (Ice Lake)로 알려진 10세대 코어 프로세서를 노트북 제조사들에 공급하기 시작했습니다. 출시된 제품들은 TDP 9 ~ 28W 사이의 저전력 노트북 및 태블릿 CPU로 일반 소비자가 시중에서 CPU만 구매할 수 있는 물건이 아닙니다. 현재 선적이 시작됐다면 소비자가 이를 사용한 노트북을 구매할 수 있는 것은 연말쯤이 될 것입니다. 다만 해외 IT 관련 매체들은 10세대 코어 프로세서를 사용한 프로토타입 노트북을 사용해 간단한 벤치마크 결과를 공개했습니다. 결론적으로 말하면 CPU 성능 향상은 인상적이지 않지만, GPU 성능 향상은 괄목할 만한 수준이라는 것입니다. 인텔은 2011년 출시한 샌디브릿지 이후 미세 공정과 마이크로 아키텍처를 조금씩 개선해 나갔습니다. 하지만 가장 강력한 경쟁 상대인 AMD가 젠(Zen) 아키텍처를 선보이며 인텔 코어 프로세서를 바짝 추격하자 지지부진했던 10nm 미세 공정 이전을 서두르면서 아키텍처를 대대적으로 변경하겠다고 발표했습니다. 물론 보안 문제 역시 아키텍처 개혁의 중요한 이유입니다. 아이스 레이크는 그 첫 결과물입니다. 인텔은 정식 출시 전 아이스 레이크에 적용된 서니 코브 (Sunny Cove) 아키텍처가 스카이레이크 계열 CPU보다 18% (같은 클럭에서 성능을 평가하는 IPC 기준) 정도 성능이 향상됐다고 발표했습니다. 그러나 막상 모습을 드러낸 10세대 코어 프로세서의 CPU 성능은 전 세대와 크게 다르지 않습니다. 인텔이 공개한 슬라이드에 따르면 10세대 코어 프로세서는 15W 제품군에서 싱글 쓰레드 기준으로 5세대 코어 프로세서(브로드웰)보다 47% 빠릅니다. 8세대 코어 프로세서 (위스키 레이크)가 5세대보다 42% 빠르다는 점을 생각하면 미미한 차이입니다. 그 이유는 작동 클럭이 낮아진데 있습니다.10세대 코어 프로세서인 Core i7-1065G7의 작동 속도는 베이스 1.3GHz/터보 3.9GHz인 반면 8세대 코어 프로세서인 Core i7-8565U의 작동 속도는 베이스 1.8GHz/터보 4.6GHz입니다. 같은 클럭에서 성능이 높아지긴 했는데, 대신 작동 클럭이 낮아지면서 정작 성능은 큰 변화가 없었던 것이죠. 하지만 10세대 코어 프로세서가 서니 코브 아키텍처의 1세대 제품이라는 점도 감안해야 합니다. 앞으로 몇 세대를 지나면서 점점 클럭을 높이고 아키텍처와 미세 공정을 개선하면 성능이 크게 높아질 수 있습니다. 10세대 코어 프로세서는 AMD에서 잔뼈가 굵은 엔지니어인 라자 코두리를 영입해 지금까지 큰 약점으로 지적되었던 GPU를 대폭 개선했습니다. 일부 게임 벤치마크 결과만 공개되었지만, 기존의 인텔 내장 그래픽보다 두 배 이상의 성능을 보이는 경우도 있어 드라이버 최적화 이후 성능이 기대됩니다. Gen11 내장 GPU는 전 세대 GPU보다 훨씬 많은 32/48/64개 실행유닛 (EUs)을 탑재했을 뿐 아니라 아키텍처를 대폭 개선해 성능을 끌어올렸습니다. 덕분에 강력한 그래픽 성능을 지닌 AMD의 모바일 CPU와 어느 정도 경쟁이 가능할 것으로 예상됩니다. 반면 지포스 MX150/250 같은 보급형 그래픽 카드의 위치는 다소 위태로워졌습니다. 휴대성과 배터리 지속 시간이 중요한 노트북에서 별도의 그래픽 카드를 탑재한다는 것은 추가 비용은 물론 발열, 배터리 지속 시간, 무게 등 여러 가지 약점을 감수할 만큼 성능 향상이 있을 때만 가능한 일입니다. CPU 내장 그래픽이 이 성능 차이를 크게 좁혔다면 당연히 CPU 내장 그래픽만 탑재하는 것이 유리합니다. 보급형 그래픽 카드의 성능을 지금보다 더 높여야 할 이유가 생긴 것입니다. 반대로 소비자는 얇고 배터리가 오래 가는 노트북과 태블릿으로 지금보다 쾌적하게 게임을 즐길 수 있게 됐습니다. 당연히 소비자에게 유리한 변화입니다. 이외에도 10세대 코어 프로세서에는 여러 가지 새로운 기술들이 녹아 들어가 있습니다. 인공지능 전용 명령어 세트인 인텔 딥러닝 부스트 (Intel DL Boost), AVX-512, LPDDR4X 3733 메모리 지원, 와이파이 6와 썬더볼트 3 기본 통합으로 소비자들은 신기술을 추가 비용이나 하드웨어 없이 사용할 수 있습니다. 10세대 코어 프로세서를 통해 인텔은 계속해서 프로세서 성능을 높이고 기능을 추가할 수 있음을 보여줬습니다. 프로세서 기술의 발전은 과거보다 느려졌지만, 우리를 편리하게 만드는 기술적 진보는 멈추지 않을 것입니다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

국내 연구진이 거북선 지붕처럼 가시가 뻗쳐 나온 새로운 형태의 반도체 소자를 처음으로 개발해 주목받고 있다. 기초과학연구원(IBS) 원자제어 저차원 전자계연구단 소속 조문호(포스텍 신소재공학과 석좌교수) 부연구단장팀은 원자 두께 반도체 표면에 돌기가 돋은 형태의 신소재를 개발했다고 28일 밝혔다. 이번에 개발된 반도체 신소재는 양자컴퓨터 메모리 소자로 활용가능성이 높은 것으로 알려졌다. 이같은 연구결과는 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시즈’ 27일자에 실렸다. 두께가 거의 없는 2차원 반도체는 투명하고 전기전도도가 높아 차세대 초소형, 저전력 전자기기의 핵심으로 주목받고 있다. 2차원 반도체를 실리콘 기판에서 분리하면 유연한 막 형태를 띄어 멤브레인 반도체라고도 부른다. 이 2차원 반도체를 접거나 구부릴 경우 기존과는 다른 독특한 성질이 나타나 많은 연구자들은 주목하고 있다. 문제는 2차원 반도체는 균일한 대면적 합성만이 가능해 구부리거나 접을 경우 찢어지는 경우가 많았다. 연구팀은 10나노미터(㎚) 크기의 바늘모양 돌기들이 규칙적으로 정렬된 지름 4인치 크기의 기판을 제작한 뒤 진공상태에서 유기금속 화합물을 기체형태로 만들어 덮어 씌우는 유기금속화학증착법으로 24시간 동안 이황화몰리브덴이라는 물질을 증착시켰다. 그 결과 몰리브덴 원자 1개와 황 원자 2개가 정확히 층을 이뤄 균일한 두께로 기판 위에 대면적 멤브레인 반도체를 만드는데 성공했다. 2차원 반도체에 돌기를 더해 3차원 형태로 만든 최초의 반도체라는 평가다.이번에 개발한 반도체는 접착 메모지처럼 간단히 떼었다 붙였다 할 수 있는 장점이 있을 뿐만 아니라 반도체에 굴곡을 가함으로써 단일 광자가 방출되면서 양자정보를 담을 수도 있어 양자컴퓨터 소자로 활용 가능성이 커졌다. 조문호 교수는 “구조적으로 변형된 반도체에서 단일 광자가 나온다는 연구들은 많았지만 어디서 어떻게 나오는지에 대해서는 정확히 알려지지 않았다”라며 “이번에 개발한 멤브레인 반도체는 광자가 나오는 지점을 조절하는데 활용될 수 있는 만큼 양자컴퓨팅 소자 기술로도 연결할 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

삼성전자가 업계 최고 성능의 차세대 모바일 D램의 양산을 개시하며 경쟁사와의 ‘기술 초격차’를 유지했다. 삼성전자는 18일 세계 최초로 12Gb(기가비트) LPDDR5 모바일 D램 양산을 시작한다고 밝혔다. 5세대 이동통신 시대를 맞이해 시장을 주도할 것으로 평가받는 LPDDR5 D램을 지난해 4월 개발한 이후 1년여 만에 양산 체제에 돌입한 것이다. 일본의 수출 규제로 반도체 산업의 불확실성이 커진 상황에서도 경쟁사들과 비교 불가능한 기술 우위를 뜻하는 ‘초격차’를 지켜 내고 있다. LPDDR5에서 ‘LP’는 모바일 기기에 사용되는 저전력 D램 규격을, 뒤에 붙는 ‘DDR5’는 데이터 처리 속도를 각각 뜻한다. 12Gb LPDDR5 모바일 D램은 현재 고급형 스마트폰에 탑재된 기존 모바일 D램(LPDDR4X)보다 약 1.3배 빠른 속도로 동작한다. 이 칩을 12GB 패키지로 구현했을 때 풀HD급 영화(3.7GB) 약 12편 용량인 44GB의 데이터를 1초 만에 처리할 수 있다. 저전력 동작 구현을 위해 새로운 회로 구조를 도입해 기존 제품보다 소비전력을 최대 30% 줄일 수 있다. 현재 경기 화성캠퍼스에서 LPDDR5 모바일 D램을 양산 중인 삼성전자는 내년부터 평택캠퍼스 최신 라인에서 차세대 LPDDR5 모바일 D램을 본격적으로 양산하는 방안을 검토 중이다. 삼성전자는 또 용량과 성능을 더 높인 16Gb D램도 선행 개발해 초격차 전략을 유지할 계획이다. 2000년대 초 치킨게임 당시 삼성전자의 기술력이 경쟁업체에 비해 몇 달 빠른 정도였다면, 지금은 중국 업체들보다 몇 년 앞선 상태로 품질에서 삼성전자를 대체할 기업을 찾기 어렵다는 게 반도체 업계의 대체적인 평가다. 한재희 기자 jh@seoul.co.kr

인공지능(AI)에 대한 전 세계적인 열광은 여전히 뜨겁다. 그러나 현재의 AI는 여전히 불완전한 기술이고 궁극적인 지향점인 사람 수준의 지능을 달성하기까지 아직 많은 시간이 필요해 보인다. 그럼에도 AI 기술 확보를 위한 자본 집중과 경쟁 심화는 AI가 미래 먹거리의 중심에 서 있다는 것을 방증한다. 특히 하드웨어 시장을 살펴보면 그 잠재력을 짐작해 볼 수 있다. AI 하드웨어 시장의 키워드는 AI 칩이다. AI 칩의 본격 등장을 알린 계기는 2016년 이세돌 9단과 알파고의 대국부터이다. 구글은 AI 전용 칩인 ‘텐서플로우 연산처리장치’(TPU)를 개발해 이세돌 9단과의 대국에 나섰다. TPU는 인공신경망을 계산하는 데 최적화된 하드웨어로 가장 큰 특징은 저전력 소모이다. 인공신경망의 학습과 추론에 주로 활용되는 그래픽연산처리장치(GPU)와 비교했을 때 수십배 낮은 전력으로도 동일한 계산이 가능하다. AI 칩의 키워드는 저전력이다. 이것이 시사하는 바는 매우 크다. 작게는 사물인터넷(IoT) 장비에서 크게는 클라우드 데이터 센터까지 활용 폭이 넓다는 것이다. 특히 스마트폰 연산처리장치 생산 기업인 삼성과 퀄컴은 이미 AI 칩을 개발해 제품에 적용하고 있다. AI 활용 기능을 효율적으로 수행하기 위해서는 배터리 소모의 최적화가 무엇보다 중요하기 때문이다. 현재 AI 시장의 실질적인 매출은 글로벌 IT 기업이 공급하는 고성능 계산 클라우드 서비스 비중이 높은 편이다. AI 학습이라는 행위는 결국 막대한 연산으로 귀결되기 때문이다. ‘계산량=전력 소비량’이란 사실로 볼 때 계산 클라우드를 운영하는 기업의 입장에서는 전력소비를 최적화하는 것이 고수익과 직결된다. 저전력 AI 칩은 이런 고민을 근본적으로 해결해 줄 수 있는 매력적 대안이다. 재미있게도 저전력 AI 칩은 범용성이 매우 낮다는 특징이 있다. 일반적으로 범용성과 전력 소비량은 반비례 관계에 있기 때문이다. AI 칩에 대한 전 세계적인 관심과 투자는 그만큼 미래 AI 시장이 갖는 잠재력이 크다는 사실을 보여 준다. 또 AI 칩과 관련된 글로벌 IT 기업의 행보와 유니콘 스타트업(기업 가치가 10억 달러 이상인 스타트업 기업)의 출현은 그 경쟁구도를 더욱 본격화시키고 있다. 이러한 경쟁은 AI 발전의 자양분이 되어 미래를 혁신하는 원동력이 될 것이다.

SK하이닉스가 세계 최초로 128단 4D 낸드플래시를 양산한다고 26일 밝혔다. 지난해 10월 96단 4D 낸드 개발 이후 8개월 만의 성공이다. SK하이닉스가 이번에 양산하는 128단 낸드는 업계 최고 적층으로 한 개의 칩에 3비트를 저장하는 낸드 셀 3600억개 이상이 집적된 1테라비트(Tb) 제품이다. SK하이닉스는 자체 개발한 4D 낸드 기술에 ▲초균일 수직 식각 기술 ▲고신뢰성 다층 박막 셀 형성 기술 ▲초고속·저전력 회로 설계 등 혁신 기술을 적용했다고 밝혔다. SK하이닉스 측은 “이번에 개발한 4D 낸드는 기존 96단 4D 낸드보다 생산성이 40%, 투자효율이 60% 향상됐다”고 설명했다. SK하이닉스는 이 제품을 올해 하반기부터 판매하는 한편 이를 활용한 솔루션 제품도 출시할 계획이다. 이 제품은 한 개의 칩 내부에 플레인 4개를 배치한 구조로 데이터 전송속도 1400Mbps를 저전압 1.2V로 구현해 고성능·저전력 모바일 솔루션 및 기업용 SSD 구현이 가능하다. 우선 내년 상반기 차세대 모바일용 저장장치 UFS 3.1 제품을 개발해 주요 스마트폰 고객사에 공급할 예정이다. 현재 스마트폰 업계 최대 용량인 1테라바이트(TByte) 제품을 512Gb 낸드로 구현할 때보다 낸드 개수가 반으로 줄어들어 소비전력은 20% 낮아지고, 패키지 두께도 1㎜로 얇아진 모바일 솔루션을 고객들에게 제공할 수 있게 된다. 128단 1Tb 4D 낸드 16개를 하나의 반도체 패키지로 구성하면 업계 최고인 2TB 저장용량을 갖는 5G(5세대 이동통신) 스마트폰 구현도 가능해진다. 홍희경 기자 saloo@seoul.co.kr

스마트폰 등 모든 가전에 탑재할 듯 삼성 “R&D 인력 10배 늘려 시장 주도”‘자율주행 자동차’, ‘감정 인식 AI(인공지능) 개인형 비서’, ‘혼합 현실’ 등이 실제 구현될 날이 머지않았다. 사람 뇌의 신경망을 모방한 반도체인 ‘신경망처리장치’(NPU)의 개발이 고도화되면 공상과학 영화에서나 보던 일들이 현실이 될 수 있다. 개인 컴퓨터에 주로 쓰이는 중앙처리장치(CPU)는 한 번에 한 개씩 연산을 순차 처리했지만 NPU는 한꺼번에 수십~수천개의 연산을 동시에 진행한다. CPU와 비교하면 저전력·저비용의 이점이 있다. 인간의 뇌가 그러하듯 하나의 판단을 위해 다양한 경우의 수를 빠르게 계산해낼 수 있어서 ‘AI칩’이라고도 불린다. 앞으로는 거의 모든 전자제품에 NPU가 탑재될 것으로 전망된다. 삼성전자는 2012년부터 AI 반도체 분야 기술 확보에 나섰다. 세계적 석학 연구팀과 협업해 선행 연구와 반도체 제품을 개발해왔다. 2016년엔 삼성전자 내 전담 조직을 만들었다. 그 결과 올해 발표한 스마트폰 갤럭시S10에 독자 개발한 NPU 반도체를 탑재할 정도로 기술이 발전했다. 삼성전자는 NPU가 ‘황금알을 낳는 거위’가 될 것으로 보고 있다. 올해 84억 달러(약 10조원) 규모의 AI 반도체(NPU 방식) 시장은 2023년엔 343억 달러(약 40조원) 규모로 급성장할 것이란 전망이 나오고 있다. 그렇지만 기술 구현이 어려워 아직까지는 확실한 시장 주도 기업이 없다. 삼성전자는 주인이 없는 ‘황금알을 낳는 거위’를 차지하기 위해 2030년까지 NPU 연구·개발 인력을 현재의 10배인 2000명으로 늘릴 계획이다. NPU를 앞세워 10년 후에는 세계 비메모리 시장 1위에 오르겠다는 목표를 갖고 있다. 강인엽 삼성전자 시스템LSI 사업부장(사장)은 “NPU 기술력을 확보해 앞으로 다가올 인공지능 시대의 주도권을 잡겠다”며 “기술에 집중 투자하고 글로벌 기관들과도 협력하는 한편 핵심 인재를 영입해 한 차원 더 진화된 혁신적인 프로세서를 선보이겠다. 우리가 놓치는 기술이 있다면 전략적으로 스타트업이든 큰 기업이든 인수합병을 추진할 수도 있다”고 말했다. 한재희 기자 jh@seoul.co.kr

삼성전자가 세계적인 그래픽처리장치(GPU) 제조사 어드밴스드마이크로디바이시스(AMD) 기술을 자사 모바일 애플리케이션프로세서(AP)에 탑재한다. AP는 스마트폰이나 자율주행차 등 모바일 기기에 들어가는 핵심 반도체로, 중앙처리장치(CPU)와 GPU, 보안칩, 통신모뎀 등 다양한 기능을 하나의 칩에 통합한 제품이다. 삼성전자는 AMD와 초저전력·고성능 그래픽 설계자산(IP)에 관한 전략적 파트너십을 맺었다고 3일 밝혔다. 1969년 미국에서 설립된 AMD는 CPU, GPU, 그래픽카드, 파운드리 등 다양한 반도체 사업을 벌이고 있으며, 특히 그래픽 분야에선 엔비디아와 최고를 놓고 경쟁하는 업체다. 이번 파트너십 체결로 AMD는 자사 최신 GPU 기술인 ‘RDNA’(라데온 DNA) 기반의 모바일, 응용제품 맞춤형 IP를 제공하고, 삼성전자는 라이선스 비용과 로열티를 지불할 예정이다. 삼성전자의 AP 브랜드인 ‘엑시노스’ 차세대 제품에 AMD의 브랜드인 ‘라데온’의 최신 기술이 들어가게 되는 셈이다. 삼성전자는 AMD와의 라이선스 체결을 통해 그래픽 기술 역량을 강화함으로써 스마트폰을 포함한 모바일 시장 전반에 혁신을 이끌어 나갈 계획이다. AP가 비메모리 반도체에 해당하는만큼 이번 파트너십 체결은 ‘2030년 시스템 반도체 분야 세계 1등’ 목표를 달성하기 위한 포석의 하나다. 강인엽 삼성전자 시스템LSI 사업부장(사장)은 “차세대 모바일 시장에서 혁신을 가져올 획기적인 그래픽 제품과 솔루션에 대한 파트너십을 맺게 됐다”며 “AMD와 함께 새로운 차원의 컴퓨팅 환경을 선도할 모바일 그래픽 기술의 혁신을 가속화하겠다”고 말했다. 김민석 기자 shiho@seoul.co.kr