CPU 업계 부동의 1위였던 인텔은 2000년대 중반 코어 프로세서로 경쟁자인 AMD를 따돌린 후 2010년대 중반 이후부터 지지부진한 모습을 보였습니다. 삼성전자와 TSMC 같은 경쟁자를 앞서 있다고 호언장담했던 10nm 공정은 결국 2020년대 와서야 본격적으로 양산에 들어갔습니다. 하지만 그러는 사이 AMD는 젠 (Zen) 아키텍처를 적용한 신제품을 내놓으면서 인텔을 턱밑까지 추격했습니다. 라이젠 5000대에서는 게임 성능에서도 우위를 잃으면서 업계 1위의 위치가 흔들렸습니다. 점유율은 여전히 앞섰지만, 성능에서 앞서지 못했기 때문에 점유율을 계속 잃으면서 흔들린 것입니다.  지난 몇 년간 부진의 늪에서 벗어나지 못했던 인텔은 절치부심 구원 투수가 될 새로운 CPU를 개발했고 이제 그 모습을 공개했습니다. 현지 시각으로 11월 4일 공개된 12세대 코어 프로세서 (앨더 레이크, Alder lake)는 오랜 준비한 만큼 확실한 성과를 보여줬습니다. 초기 벤치마크와 리뷰 결과는 인텔이 왕좌를 다시 찾았다는 것을 보여줬습니다. 위기에서 벗어나기 위해 변화가 필요했던 인텔이 앨더 레이크에서 해답을 들고나온 것입니다. 구체적으로 무엇이 달라졌는지 간단히 살펴보겠습니다.인텔 7  인텔에게 엘더 레이크는 상당히 큰 의미가 있는 회심의 일격입니다. 5세대부터 11세대까지 6년을 사용한 14nm 공정에 종지부를 찍고 인텔의 최신 미세공정인 인텔 7 (과거 10nm ESF)을 사용한 첫 번째 데스크톱 CPU이기 때문입니다. 아키텍처는 이미 전 세대인 11세대 코어 프로세서 (로켓 레이크)에서 갈아탔지만, 한 번 더 개선해 성능을 더 높였습니다. 전력 소모량이나 발열이 많아 다소 아쉬운 부분도 있지만, 게임 성능을 포함한 여러 가지 성능이 모두 높아져 경쟁자인 라이젠 5000 시리즈를 능가하고 있습니다.  이렇게 성능이 개선된 것은 고성능 코어 (P core, P는 Performance) 8개와 고효율 코어 8개 (E core, E는 Efficiency)를 사용해 성능 극대화를 꾀했기 때문입니다. 전작인 로켓 레이크가 미세 공정의 한계로 인해 8코어까지만 제조가 가능했다면 인텔 7 공정을 이용한 앨더 레이크는 여유 있게 16코어를 탑재할 뿐 아니라 32개의 연산 유닛 (EU)을 지닌 GPU와 기타 여러 가지 부분을 탑재하고도 다이 (die) 사이즈를 209㎟로 줄이는 데 성공했습니다. 8코어 로켓 레이크가 276㎟나 되는 다이를 지녔던 것과 비교하면 상당히 크기를 줄인 것입니다.  성능이 높은 프로세서라는 이야기는 사실 더 복잡하고 큰 프로세서라는 이야기입니다. 따라서 더 작게 만들 수 있는 미세공정 없이는 성능을 높이는 데 한계가 있습니다. 인텔은 앨더 레이크에서 아키텍처는 물론 미세공정도 개선할 수 있음을 보여줬습니다. 다만 이 점은 경쟁자인 AMD도 마찬가지여서 인텔 4를 적용할 14세대 (메테오 레이크)와 5nm 공정을 적용할 Zen 4 이후 제품과의 불꽃 튀는 경쟁이 예상됩니다.  하이브리드 아키텍처  앨더 레이크가 과거 인텔 CPU와 가장 다른 점은 바로 고성능 - 고효율 코어의 하이브리드 구조라는 점입니다. 높은 성능을 낼 수 있지만 전력 소모량이 많은 고성능 코어와 성능은 낮지만 전력 효율이 높은 고효율 코어를 상황에 따라 교대로 사용하는 것은 모바일 AP에선 흔한 일입니다. 하지만 배터리 수명을 신경 쓸 필요가 없는 데스크톱 CPU 제품에선 굳이 필요하지 않은 기능이라 지금까지 적용한 제품이 없었습니다.  따라서 앨더 레이크가 데스크톱 CPU에서도 하이브리드 아키텍처를 도입한다고 했을 때 상당히 의아하다는 반응이 대세였습니다. 더구나 이런 식으로 16코어를 구성할 경우 32스레드가 아닌 24스레드(16 x 2+ 8)가 되는 점도 약점입니다. 그러나 벤치마크 결과를 보면 앨더 레이크 i9-12900KF의 멀티 스레드 성능은 라이젠 9 5950X를 넘어서고 있습니다. 단점은 전력 소모도 경쟁자를 넘어선다는 점입니다.  전기를 많이 먹어도 일단은 24스레드로 경쟁자의 32스레드를 앞서는 결과를 보여주니 하이브리드 구조의 성능에 대한 의구심은 풀리는 것 같습니다. 남은 의문은 노트북 제품군에서 하이브리드 구조의 효율성입니다. 하이브리드 아키텍처의 진가는 결국 배터리 사용 시간의 제약이 심한 노트북에서 발휘될 것입니다. 데스크톱 버전부터 공개했지만, 사실 앨더 레이크의 진짜 무대는 높은 성능과 긴 배터리 사용 시간의 두 마리 토끼를 잡을 수 있는 노트북 시장일지도 모릅니다.  DDR4 vs DDR5, 그리고 윈도우 10 vs 윈도우 11  앨더 레이크는 DDR4 3200과 DDR5 4800을 지원합니다. 하지만 동시에 두 가지 타입의 메모리를 사용할 순 없고 둘 중 하나만 선택해야 합니다. 메모리 속도는 당연히 DDR5가 빠르지만, 아직 DDR5 도입 초기라 가격이 비싸다는 것이 흠입니다. 그런 만큼 앨더 레이크에서 주목을 끌었던 부분 중 하나는 DDR5와 DDR4의 성능 차이입니다.  결론적으로 말하면 게임에서는 차이가 별로 없지만, 일부 작업에서는 의미 있는 차이를 보여줍니다. 게임은 아직 DDR5 메모리에 최적화되어 있지 않은 상태이고 사실 메모리보다 GPU의 영향을 더 많이 받기 때문에 현재는 차이가 별로 없는 것으로 보입니다. 따라서 주로 어떤 작업을 할지를 생각하고 메모리 종류를 선택해야 할 것으로 보입니다. 또 다른 궁금증은 윈도우 10과 윈도우 11의 성능 차이입니다. 일반적으로 운영체제 업그레이드는 CPU에 더 많은 부하를 주기 때문에 속도가 느려지는 경우가 많지만, 윈도우 11의 경우에는 인텔 스레드 디렉터 (Thread Director) 기능에 최적화되어 있어 하이브리드 아키텍처를 제대로 지원할 수 있습니다. 윈도우 11과 앨더 레이크의 출시 시점이 묘하게 겹치는 점을 생각하면 사전에 인텔과 마이크로소프트의 긴밀한 협조가 있었음을 짐작하게 하는 대목입니다.  하지만 아직은 하이브리드 아키텍처를 활용하는 프로그램 자체가 적은 편이라 윈도우 11의 성능상 이점은 크지 않습니다. 다만 이 부분 역시 저전력 코어가 할 일이 많은 노트북 환경에서는 달라질 수 있습니다.  결론적으로 말하면 앨더 레이크는 인텔이 아직 시장을 주도할 기술력을 지닌 회사라는 점을 다시 한번 입증해 보인 제품이라고 할 수 있습니다. 전력 소모나 발열은 다소 아쉽고 제 성능을 끌어낼 수 있는 DDR5나 DDR5 지원 메인보드 모두 비싸다는 점이 흠이지만, AMD의 정신이 번쩍 들게 만들 제품이라는 점은 확실합니다.  앞으로 한동안 CPU 시장은 새로운 아키텍처와 미세공정을 들고나온 인텔과 내년에 들고나올 AMD 간의 치열한 경쟁이 예상됩니다. 결과적으로 최종 승자는 선택의 폭이 넓어진 소비자가 될 것입니다. 

한국형 아이언돔이 드디어 모습을 드러냈다. 종합방위산업체인 LIG넥스원은 서울 아덱스 2021에서 자사의 장사정포 요격체계인 LAMD(LIG Artillery Missile Defense)를 전격 공개했다. ‘한국형 아이언돔’이라는 별칭을 가진 장사정포 요격체계는, 인구밀집지역인 서울과 수도권 그리고 중요 군사시설에 배치되어 유사시 날아오는 적 포탄을 요격하는 무기이다. 지난 6월 28일 방위사업청은 서욱 국방부 장관 주재로 제137회 방위사업추진위원회 즉 방추위를 열고 장사정포 요격체계를 국내 연구개발하기로 결정했다. 개발 및 양산에 2조 8900여 억 원이 투입되는 장사정포 요격체계는, 국방과학연구소 즉 국과연 주관으로 개발이 진행된다. 특히 내년부터 국과연이 탐색개발을 진행할 예정이다. 탐색개발이란 무기 연구 개발의 첫 단계로 무기체계 주요 구성품에 대한 위험 분석과 기술 및 공학적 해석 그리고 시뮬레이션을 실시한다.탐색개발이 마무리되면 체계개발이 진행된다. 체계개발이 마무리되면 이후 양산으로 이어진다. 국과연의 탐색개발 채택을 고려한 LIG넥스원의 LAMD는, 16발의 요격미사일을 내장한 발사대, 레이다, 교전통제소 세 가지 체계로 구성되어 있다. 전체적인 모양새는 이스라엘 라파엘사가 만든 아이언돔과 유사하다. LIG넥스원은 장사정포 요격체계의 눈인 레이더에 있어 국내에서 선도적인 위치에 있다. 특히 날아오는 적 포탄을 탐지 및 추적하고 탄착지점까지 알려주는 대포병탐지레이더-II를 양산 중에 있다. 이밖에 저고도 비행체를 전문적으로 탐지하는 국지방공레이더도 만들고 있다. 국지방공레이더는 현재 국내에서 운용중인 레이더 중 유일하게 소형 무인기 대응이 가능한 레이더로 탐지성능에 대한 검증까지 마쳤다. 소형 무인기 전용 레이더는 아니지만, 이스라엘의 유사장비 보다 수 배 이상의 탐지 능력을 갖추고 있는 것으로 전해지고 있다. 향후 개발될 장사정포 요격체계는 적 포탄 요격뿐만 아니라 전투기, 무인기, 저공저속기, 헬기, 순항미사일에 대한 요격 능력도 갖춰야 한다.따라서 대포병탐지레이더-II와 국지방공레이더의 장점을 합친 레이더가 개발되면 장사정포 요격체계에 안성맞춤이라고 할 수 있다. 또한 LIG넥스원은 요격미사일 개발에도 강점을 가지고 있다. 국산 대공미사일인 신궁, 천궁-1/2, 천마 미사일은 모두 LIG넥스원이 만들었다. 특히 LIG넥스원이 만든 함대공 미사일 해궁은 장사정포 요격체계의 요격 미사일과 관련해 최상의 솔루션으로 꼽히고 있다. 또한 방산업계 관계자들도 해궁이 장사정포 요격체계의 요격 미사일로 손꼽히고 있다고 전한다. 일단 크기 면에서 합격점을 받고 있다. 또한 기존 탐색기 대신 적의 전자전에 강하고 목표 분해 능력이 좋은 밀리미터파(Ka밴드) 탐색기가 장착될 가능성이 높다고 전망한다. 2033년부터 전력화될 장사정포 요격체계의 핵심은 가격이다. 이 때문에 개발 위험요소를 줄이기 위해서는 이미 검증된 체계를 우선 선택하고 이후 선도적인 개발을 진행할 필요성이 있다.

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.

인텔 12세대 코어 프로세서(앨더 레이크)의 벤치마크 결과가 하나씩 유출되면서 업계가 술렁이고 있습니다. 지난 몇 년간 AMD의 라이젠에 고전을 면치 못했던 인텔이 다시 성능상의 우위를 되찾았다는 이야기가 나오고 있기 때문입니다. 물론 정확한 성능과 가격, 전력 소모, 발열 등 주요 정보는 정식 출시가 이뤄진 후 알 수 있겠지만, 다소 실망스러운 모습을 보였던 데스크톱 11세대 코어 프로세서(로켓 레이크)와 달리 최신 미세 공정과 아키텍처를 적용해 성능이 대폭 향상되었을 것으로 보는 게 일반적인 시각입니다. 여기에 PCIe 5.0 및 DDR5 적용처럼 아직 AMD가 도입하지 못한 최신 기술을 사용할 수 있어 소비자용 CPU 부분에서 다시 주도권을 뺏아올 가능성이 커지고 있습니다. AMD 역시 당연히 앨더 레이크를 제압할 대항마를 준비 중입니다. 올해는 일단 가격 인하로 승부를 볼 것으로 보이지만, 내년에는 두 번에 걸쳐 오랜 시간 갈고 닦은 신제품을 선보일 예정이기 때문입니다. 최근 AMD 공식 유튜브에는 수석 마케팅 책임자인 존 테일러와 기술 마케팅 담당자인 로버트 할록이 출연해 ‘AMD 라이젠 프로세서: 5년 후’라는 주제로 AMD의 내년 계획을 공개했습니다. 할록은 AMD의 프로세서 전략이 코어 아키텍처, (반도체) 프로세스 기술, CPU 동작 주파수, 플랫폼이라는 네 개의 큰 기둥을 지니고 있다고 언급했습니다. 그리고 이 네 가지 주요 부분이 라이젠 출시 5년 차를 맞이하는 내년에 큰 변화를 맞이할 예정입니다.우선 코어 부분에서는 새로운 아키텍처인 ZEN4가 도입됩니다. 인텔이 새 아키텍처를 도입해 성능을 크게 끌어올린 것처럼 AMD 역시 아키텍처 혁신을 통해 인텔을 다시 압박하겠다는 전략입니다. ZEN4는 반도체 제조 공정 역시 TSMC 5nm 공정을 도입해 인텔 7 (과거 10nm ESF) 공정을 사용하는 앨더 레이크와 그 후속 제품을 앞설 예정입니다. 하지만 최신 미세 공정 반도체 웨이퍼 공급이 원활하지 않기 때문에 ZEN4의 출시 시점은 내년 하반기가 될 예정입니다. 그렇다고 1년 동안 기다리기만 할 순 없기 때문에 AMD는 내년 초에 몇 년 간 준비해둔 신기술을 선보일 계획입니다. 그 비장의 기술이 바로 3D V 캐시(3D V-Cache)입니다.올해 중반에 공개한 3D V 캐시는 64MB 용량 L3 캐시를 ZEN3 라이젠 칩렛 위에 올리는 방식으로 L3 캐시 용량을 3배로 늘릴 수 있습니다. 16코어 제품의 경우 이론적으로 192MB의 L3 캐시를 지닐 수 있습니다. 이는 웬만한 서버 프로세서보다 많은 용량입니다. 캐시 메모리가 클수록 CPU가 한 번에 작업할 수 있는 데이터가 늘어나므로 제조 공정이나 아키텍처 변화 없이 성능을 높일 수 있습니다. AMD는 3D V 캐시 탑재로 게임 성능이 최대 15% 정도 늘어날 것이라고 주장했습니다. 3D V 캐시를 탑재한 라이젠 CPU는 내년 초 출시 예정입니다. 출시 시점을 생각하면 앨더 레이크와 정면 승부를 벌일 것으로 예상됩니다. 관건은 가격입니다. 추가적인 캐시 다이를 붙이는 만큼 원가 상승은 불가피한데, 앨더 레이크와 경쟁을 감안해 가격을 조정할 것으로 보입니다. 할록이 언급한 네 가지 기둥 중 나머지 두 개인 CPU 주파수와 플랫폼 역시 2022년 하반기에 출시될 ZEN4에서 변화를 겪게 될 예정입니다. AMD는 오랜 시간 유지해온 AM4 소켓을 AM5 소켓으로 변경할 예정입니다. DDR5 및 PCIe 5.0 지원을 위해서는 어쩔 수 없는 선택입니다. 단 CPU 쿨러는 호환되게 유지할 예정입니다. 소소하지만 소비자를 위한 배려가 돋보이는 부분입니다. AM5 소켓과 새 메인보드 플랫폼 도입은 익히 알려진 사실이지만, CPU 주파수에 대한 언급은 새로운 부분입니다. 현재 x86 CPU의 클럭은 5GHz 언저리에서 발전을 멈춘 상태입니다. 인텔 코어 프로세서보다 최고 클럭이 약간 낮았던 라이젠 CPU는 이제는 많이 따라잡은 상황이긴 하나 아직도 라이젠 9 5950X의 최고 클럭은 4.9GHz에 머무르고 있습니다. ZEN4는 아키텍처 개선과 5nm 미세 공정 도입으로 5GHz 초반 클럭 달성이 가능할지도 모릅니다. CPU 동작 클럭이 높아질수록 성능도 비례해서 높아지기 때문에 이 역시 궁금한 부분 중 하나입니다. 최근 CPU 성능 발전은 점점 정체되는 상황이지만, 인텔과 AMD가 이미 극한까지 끌어올린 성능을 더 끌어올리기 위해 경쟁하면서 CPU 성능은 꾸준히 높아지고 있습니다. 어떤 시장이든 업체간 적절한 경쟁은 소비자에게 좋은 일입니다. 2022년에도 꾸준한 경쟁을 기대합니다.

테드 서랜도스 넷플릭스 공동 최고경영자(CEO) 겸 최고 콘텐츠 책임자(CCO)가 한국 오리지널 시리즈 ‘오징어 게임’을 언급하며 “넷플릭스가 현재까지 선보인 모든 작품 중 가장 큰 작품이 될 가능성도 있다”고 말했다. 넷플릭스에 따르면 테드 사란도스는 27일(현지시간) 미국 로스앤젤레스에서 열린 ‘코드 콘퍼런스(Code Conference) 2021’에서 이같이 전망했다. 그는 “대부분의 국가에서 ‘오징어 게임’이 넷플릭스 ‘오늘의 톱(TOP) 10’ 1위를 차지하고 있다”며 “공개 후 9일이 지난 지금 추이로 보면 넷플릭스의 비영어권 작품 중 가장 큰 작품이 될 것으로 보인다”고 밝혔다. ‘코드 콘퍼런스’는 글로벌 기업의 리더들과 언론인 등이 모여 현시대 흐름에 대한 토론을 나누는 연례행사다. 올해는 테슬라의 일론 머스크, 워너 브라더스의 제이슨 킬라, AMD의 리사 수 등 최고경영자(CEO)들이 참석했다. 456억원의 상금을 건 생존 서바이벌을 그린 ‘오징어 게임’은 한국 드라마 최초로 미국 넷플릭스에서 ‘오늘의 톱(TOP) 10’ 1위에 등극했다. 영국, 프랑스, 독일 등 39개 국가에서도 상위권에 올랐다. 이베이 등 온라인 쇼핑몰에서 달고나 만들기 재료, 양은 도시락, 등장인물의 의상 등이 판매되는 등 전 세계적으로 돌풍을 일으키고 있다.

지난달 테슬라는 ‘AI 데이’라는 콘퍼런스를 개최해 자신들이 개발하고 있는 자율주행 기술을 있는 그대로 보여 줬다. 모두의 관심을 끌었던 휴머노이드봇은 결국 우리네 EBS 펭수와 별반 다를 바 없는 존재였지만, 인공지능으로 구현한 사람의 눈이 머지않아 자동차를 넘어 로봇에도 상용화될 것임을 암시하는 중요한 퍼포먼스였다. 이날 AI 데이의 실제 프레젠테이션 시간은 1.5시간가량이었으며, 이 프레젠테이션을 주도한 사람들은 최고경영자(CEO)인 일론 머스크가 아닌 4명의 임원급 엔지니어들이었다. 8대의 카메라와 머신러닝을 통해 구현해 낸 가상의 벡터 스페이스나 자체 슈퍼컴퓨터를 이루는 독자적 반도체 D1 칩과 같은 것들은 물론 세상에 없던 놀라운 기술들이었다. 하지만 해당 프레젠테이션을 보면서 개인적으로 더 흥미로움을 느낄 수 있었던 부분은 프레젠터들의 수려하지 않은 영어 구사의 미학이었다. 그도 그럴 것이 이날 등장한 연사 4명의 공통점은 모두 비미국인이었다. 제일 처음 등장해 컴퓨터 비전을 설명한 안드레이 카파시는 슬로바키아 출신이었으며, 두 번째로 나와 플래닝을 설명한 아쇽 앨루스와미는 인도 출신이었다. 컴퓨팅 하드웨어를 설명한 가네시 베카타라마난 역시 인도 출신이었으며, 마지막으로 등장한 밀란 코바크는 벨기에 출신이었다. 물론 이 테슬라라는 회사 자체를 만든 일론 머스크가 남아공 출신임은 모두가 주지하는 사실이다. 결론적으로 전 세계 자율주행을 이끌어 나가는 회사 자체는 미국 캘리포니아 팰로앨토에 존재하지만, 이 첨단 기술의 끝에는 미국뿐만 아니라 전 세계 인재들이 이끌어 나가고 있다는 말이다. 테슬라만 그런 것이 아니다. 현존하는 최고 GPU 팹리스 회사인 엔비디아 창업자와 철옹성 같던 인텔의 아성을 넘보는 AMD CEO는 모두 대만 출신이다. 그런가 하면 구글과 MS, 그리고 어도비의 CEO는 모두 인도 출신이며, 페이팔과 유튜브를 공동창업한 사람들은 각각 독일과 대만 출신이다. 미국에 이런 현상이 보편적인 까닭은 여러 가지 요인들이 있겠지만, 먼저 보상의 규모를 고려하지 않을 수 없다. 현재 미국의 최고 부자들을 보면 선대로부터 어떤 회사를 물려받기보다는 창업자라는 점을 확인할 수 있다. 아마존의 제프 베이조스, 테슬라의 일론 머스크, MS의 빌 게이츠, 페이스북의 마크 저커버그, 구글의 래리 페이지와 같은 사람들이 그러하다. 그런가 하면 전문경영인인 애플의 팀 쿡 역시 1조원이 넘는 재산을 보유했는데, 이쯤 되면 미국은 현재 어느 한 분야에서 자신의 역량을 쏟아낸다면 그에 상응하는 보상이 주어진다는 문법이 통한다고 볼 수 있을 것이다. 우리나라의 경우는 어떠할까. 물론 상기 언급한 미국과 같이 전 세계 인재의 용광로가 될 수는 없지만, 최근 보여 주는 지표를 통해 보면 그래도 상황이 나쁘지는 않다. 현재 코스피 시가총액 2, 3위 기업은 네이버와 카카오인데, 이들 기업 창업자들은 앞서 언급한 미국의 최고 부자들과 같이 한 세대 안에서 무에서 유를 창조한 케이스다. 이들 기업 외에도 셀트리온, 크래프톤, 엔씨소프트, 하이브 등 현재 우리나라에도 한 세대 안에서 수십조원의 가치를 평가받는 기업을 일구어 낸 인재들이 많이 있다. 다만 조금 더 바라는 부분이 있다면 한국이라는 나라도 국적과 관계없이 훌륭한 기업을 만들어 낼 수 있는 장소가 됐으면 한다는 점이다. 현재 국내 체류 외국인은 200만명이 넘는데, 이분들이 앞서 언급한 미국의 빅테크 기업들과 같은 훌륭한 기업들을 국내에서 만들고 경영할 수 있으면 얼마나 좋을까 싶다. 태어난 곳이 다르더라도 훌륭한 기업으로 만들어 낸 일자리, 법인세, 수출액은 궁극적으로 더 나은 대한민국을 만드는 성장 동력이 될 것이다. 국내에서 활동하는 외국인 혹은 외국 투자 기업들을 여전히 ‘먹튀’나 ‘국부유출’과 같은 프레임으로만 보기도 한다. 하지만 궁극적으로 우리나라 법의 적용을 받으며 적법한 세금을 납부하는 이들은 우리의 경쟁력이지 걸림돌은 아닐 것이다. 부디 그런 관점에서 상생의 길이 어느 방향인지 깊이 고민해 볼 수 있으면 한다.

현재 우리가 사용하는 대부분의 모바일 AP나 데스크톱, 노트북 CPU는 다이(die)라고 부르는 하나의 집적회로 칩으로 구성되어 있습니다. 물론 두 개 이상의 다이를 사용하는 경우도 있는데, CPU + GPU나 CPU + 캐시 메모리, 혹은 두 개 이상의 CPU 다이를 붙여 만든 멀티 칩 패키징 (MCM) 방식의 프로세서들이 있습니다. 과거에는 한 번에 모든 부분을 제조하기 힘들었기 때문에 캐시 메모리나 보조 프로세서를 별도의 다이에 배치한 경우도 있었습니다. 하지만 반도체 제조 공정이 눈부시게 발전하면서 수십억 개의 트랜지스터를 하나의 다이에 집적할 수 있게 됐고, 덕분에 CPU나 GPU는 물론이고 과거에는 칩셋에 있던 부분까지 하나로 모은 SoC(System on a chip)가 새로운 대세가 됐습니다. 그런데 최근에는 반도체 미세 공정의 발전보다 프로세서가 커지는 속도가 빨라 하나의 다이로 된 모노리식(monolithic) 프로세서의 제조가 매우 어려워지고 있습니다. 여기에 10nm 이하의 최신 미세 공정 웨이퍼의 가격이 비싸지는 것도 부담입니다. 따라서 CPU 제조사들은 여러 개의 다이를 결합한 디자인으로 다시 회귀하고 있습니다. AMD의 경우 8코어 CPU를 모은 CPU 칩렛과 I/O 다이를 별도로 만든 후 이를 조합해 다양한 프로세서를 만들고 있습니다. 오랜 세월 거대한 서버 프로세서에도 모노리식 디자인을 고집했던 인텔 역시 최근 과감한 변화를 시도하고 있습니다. 인텔은 내년 정식으로 출시할 제온 프로세서인 사파이어 래피즈(Sapphire Rapids)에 여러 개의 다이를 인텔의 고속 인터페이스인 EMIB 방식으로 연결한 멀티 타일 구조를 도입했다고 발표했습니다.인텔 7 공정(과거 10nm ESF)으로 제조되는 사파이어 래피즈는 최대 400㎟의 SoC 다이 (타일) 네 개를 연결해 최대 1600㎟ 크기의 CPU를 만들 수 있습니다. 현재 제조 기술로 만들 수 있는 가장 큰 모노리식 다이는 700-800㎟ 정도 크기입니다. 최신 미세 공정과 거대한 크기 덕분에 사파이어 래피즈는 최근 인텔의 최대 약점으로 꼽힌 코어 숫자의 열세를 쉽게 극복할 수 있을 것으로 예상됩니다. AMD는 최대 8개의 칩렛을 붙이는 방식으로 64코어 프로세서를 만든 반면 인텔의 아이스레이크 제온의 경우 최대 38코어에 불과했습니다. 모노리식 다이 구조이다 보니 여러 개의 다이를 결합한 구조를 이기기 힘들었던 것입니다. 인텔은 사파이어 래피즈의 코어 숫자에 대해 언급하지 않았지만, 1600㎟의 거대한 크기를 생각하면 코어 숫자가 대폭 늘어났다고 볼 수밖에 없습니다. 그런데 이렇게 멀티 타일 구조를 선택할 경우 가장 큰 문제점은 타일 간 데이터 전송입니다. 만약에 여기서 병목현상이 생기면 속도는 현저히 느려질 것입니다. 인텔은 EMIB 방식을 통해 이 문제를 최대한 극복했습니다. 다만 얼마나 극복했는지는 실제 프로세서가 나와야 검증이 가능한 부분입니다. 사파이어 래피즈의 가장 큰 변화는 멀티 타일 구조의 채택이지만, 그 밖에도 성능을 높이기 위해 여러 가지 변화를 시도했습니다. 코어의 경우 소비자용 CPU인 앨더 레이크(12세대 코어 프로세서)에 사용된 골든 코브(Gold Cove) 코어를 사용해 성능을 최대 19% 높였습니다(동일 클럭 기준). 그리고 서버용 콜든 코브 코어는 높은 성능을 위해 소비자용에는 없는 몇 가지 추가 기능과 함께 더 많은 L2 캐시를 탑재했습니다. DDR5 메모리 적용과 PCIe 5.0 같은 최신 인터페이스도 적용되어 더 고속으로 데이터를 처리할 수 있습니다. 그러나 이보다 더 눈에 띄는 변화는 차세대 고속 메모리인 HBM2E 메모리 적용입니다.HBM은 비싸지만, 속도가 매우 빠른 메모리로 지금까지는 주로 고가의 GPU에만 탑재되었습니다. 서버칩에 탑재되는 것은 사파이어 래피즈가 처음입니다. HBM2E 메모리 적용 모델의 경우 타일 하나당 HMB2E가 하나씩 붙어 다이가 4+4가 됩니다. HBM2E 메모리를 고속으로 연결하는 역할 역시 EMIB이 담당합니다. HBM2E 메모리는 캐시로 사용할 수도 있고 D램처럼 같이 사용할 수도 있습니다. 본래 인텔은 서버 시장에서 독점적 위치에 있었으나 최근 AMD 에픽이 급성장하고 아마존 같은 대형 고객사가 ARM 기반의 자체 서버 프로세서를 만들면서 최대 위기에 처했다는 평가를 받고 있습니다. 사파이어 래피즈의 파격적인 변화는 더 이상 서버 시장에서 밀리지 않겠다는 의지를 반영한 것으로 풀이됩니다. 과연 인텔이 AMD와 ARM 진영이 거센 도전을 물리치고 서버 시장 1위 자리를 지킬 수 있을지 궁금합니다.

최근 열린 반도체 관련 학회인 핫 칩(Hot Chips) 콘퍼런스에서 AMD는 3차원 반도체 패키징 기술에 대한 새로운 내용을 공개했습니다. 리사 수 CEO가 컴퓨텍스 2021에서 3D 칩렛 기술 (3D chiplet technology)을 공개한 지 몇 달 만의 일입니다. 당시 리사 수 박사는 8 코어 라이젠 칩렛 (chiplet, CPU 코어를 모은 반도체) 위에 6x6mm 크기의 64MB L3 캐시를 탑재해 게임 성능을 평균 15% 높일 수 있다고 주장했습니다.  CPU가 가장 직접적으로 사용하는 메모리인 캐시 (cache) 메모리는 빠르게 접근할 수 있는 위치부터 L1, L2, L3, L4로 명명합니다. 캐시 메모리는 CPU 입장에서 보면 바로 책상 위에 펼쳐 놓고 쓰는 공책에 해당합니다. 시스템 메모리는 가방 속 참고서, 그리고 하드디스크나 SSD 같은 저장 장치는 도서관에 해당한다고 할 수 있습니다.  당연히 캐시 메모리가 많을수록 CPU 성능이 높아지지만, CPU에서 캐시 메모리가 차지하는 면적을 늘리면 가격도 따라서 올라가기 때문에 적당한 타협이 필요합니다. 최신 8코어 CPU는 대개 16-32MB의 L3 캐시를 지니고 있습니다. 그런데 AMD는 여기에 64MB L3 캐시 메모리를 추가로 쌓을 수 있다는 폭탄선언을 한 셈입니다.  당시에는 이런 일이 어떻게 가능한지 자세히 설명하지 않았지만, 이번 핫 칩 컨퍼러스에서는 보다 구체적인 내용이 공개됐습니다. AMD의 3D 칩렛 기술은 TSMC가 개발한 SoIC (System on Integrated Chip) 적층 기술에 기반하고 있습니다. AMD는 반도체 생산 시설이 없는 팹리스 반도체 회사이고 실제 제조는 TSMC가 위탁 생산을 하고 있으니 당연한 결과입니다.  하지만 이번 발표가 대단하지 않은 것은 아닙니다. L3 캐시 메모리는 CPU와 매우 밀접하게 붙여 있어야 고속으로 데이터를 주고받을 수 있어 하나의 반도체 칩 안에 있는 것이 일반적입니다. 따라서 3D 칩렛 기술은 상당히 일반적이지 않은 결과입니다. AMD와 TSMC가 업계 최초로 L3 캐시 메모리를 CPU 다이 위에 올릴 수 있었던 이유는 아주 미세한 구리 회로를 직접 두 개의 반도체 다이 사이에 정확히 밀착시켜 데이터 전송 속도를 크게 높인 덕분입니다. (사진)  AMD에 따르면 3D 칩렛 기술은 기존의 마이크로 범프 3D (Micro Bump 3D)의 50μm 간격 연결 부위보다 훨씬 촘촘한 9μm 간격으로 연결되어 있어 에너지 효율이 3배나 우수하고 밀도는 15배나 높습니다. 덕분에 CPU와 빠른 데이터 전송이 필요한 L3 캐시 메모리를 CPU 칩렛이 아니라 별도의 칩렛으로 만든 후 위에 쌓을 수 있었던 것입니다. 이번 발표에 따르면 L3 캐시 메모리 칩렛 적층은 시작에 불과합니다. 앞으로 CPU 칩렛 위에 다시 CPU 칩렛을 쌓거나 GPU 같이 다른 프로세서를 쌓을 수도 있고 DRAM 같이 위에 올릴 수 있습니다. 또 이렇게 위로 쌓은 칩들을 평면으로 연결해 마치 고층 빌딩이 서로 연결된 것 같은 하이브리드 2D/2.5D/3D 칩을 만들 수도 있습니다. 이 부분은 HBM 메모리 같은 고속 적층형 메모리를 3D 칩렛과 연결해 프로세서+메모리 형태의 고성능 제품을 만들 수 있다는 의미로 해석됩니다. 그런데 사실 이 이야기는 인텔이 내년에 출시할 폰테 베키오 GPU에서 이미 구현된 내용이기도 합니다. 인텔은 5개의 다른 공정에서 만든 47개의 액티브 타일을 연결해 트랜지스터 숫자가 1000억 개가 넘는 거대 GPU를 생산한다고 발표한 상황입니다. 그리고 2년 후 등장할 메테오 레이크 CPU는 CPU/GPU/SoC-LP 세 개의 타일을 결합해 제조할 예정입니다. 인텔 역시 이름만 다를 뿐 여러 개의 다이를 3D 및 2D 패키징으로 연결해 하나의 CPU를 만드는 셈입니다. 3차원 적층 기술은 메모리 반도체 업계에서는 이미 오래전부터 진행됐습니다. 평면으로 확장해서는 필요한 만큼 용량을 늘리기 어렵기 때문입니다. 구조가 매우 복잡한 시스템 반도체는 메모리보다 3차원 적층이 어렵지만, 조금씩 한계를 극복하면서 돌파구를 마련해 이제는 상용화 단계에 이르렀습니다. 현 시점에서 인텔과 AMD 모두 반도체를 높이 쌓으려는 데는 그럴 만한 이유가 있습니다. 미세 공정으로 진행할수록 반도체 웨이퍼 가격은 급등하기 때문에 모든 부분을 최신 미세 공정으로 제조하면 늘어나는 비용을 감당하기 어렵습니다. 좀 더 저렴한 공정을 이용할 수 있는 부분은 따로 제조하면 상당한 비용을 절감할 수 있습니다. 또 큰 반도체 하나보다 작은 부분을 만든 후 조립하면 제조도 쉽게 수율도 올라갑니다. 마지막으로 여러 개의 다이를 하나처럼 연결하면 과거에는 상상하기 힘들었던 초대형 프로세서도 제조할 수 있다는 장점이 있습니다. 현재 개발 중인 3D 패키징 기술을 통해 프로세서 성능은 한 단계 더 업그레이드될 것입니다. 그리고 이런 기술적 진보의 혜택은 최종적으로 소비자에게 돌아갈 것입니다.

인텔이 인텔 아키텍처 데이 2021 행사를 통해 12세대 코어 프로세서인 엘더 레이크, 게이밍 GPU인 알케미스트, 그리고 고성능 연산용 GPU인 폰테 베키오의 아키텍처에 대한 상세한 정보를 공개했습니다. 흥미롭게도 이런저런 루머가 나돌았던 알케미스트(Xe-HPG, 고성능 게이밍)와 폰테 베이오(Xe-HPC, 고성능 연산)의 기본 구조는 엔비디아가 2018년 출시한 튜링 GPU의 모습과 약간 닮은 부분이 있습니다. 이번 공개 내용을 보면 과거 실행 유닛(EU)이라고 불린 그래픽 연산 유닛은 이제 벡터 엔진으로 이름이 바뀌었고 벡터 엔진 옆에는 인공지능 관련 연산을 담당하는 매트릭스 엔진(XMX)이 같은 숫자만큼 존재합니다. 그리고 여러 개의 벡터 엔진과 매트릭스 엔진 아래 하드웨어 레이 트레이싱(Ray Tracing)을 담당하는 부분이 있습니다. 그런데 엔비디아의 튜링 GPU 역시 그래픽 연산을 담당하는 쿠다(CUDA) 코어와 인공지능 연산을 담당하는 텐서 코어, 그리고 하드웨어 레이 트레이싱을 지원하는 RT 코어를 지니고 있습니다. 참고로 레이 트레이싱은 광원에서 나온 빛이 여러 사물의 표면에 반사되는 경로를 계산해 현실적인 빛의 효과를 그래픽에 추가하는 기술입니다.재미있는 사실은 현재 인텔의 GPU 개발을 담당한 라자 코두리가 2017년 AMD에서 인텔로 이적했다는 점입니다. 라자 코두리 수석 부사장은 본래 라데온 GPU를 개발하면서 엔비디아의 지포스에 맞섰던 사람입니다. 그런 그가 찾아낸 해법 역시 엔비디아와 비슷한 셈입니다. 물론 라데온의 길을 다시 걷기보다는 현재 업계 1위인 엔비디아를 타도하는 것이 옳은 전략이라는 점은 의심의 여지가 없습니다. 하지만 그렇다고 인텔이 무조건 엔비디아를 따라하기만 한 건 아닙니다. 인텔의 GPU 제조 방식은 엔비디아와 큰 차이가 있습니다. 바로 CPU를 개발하면서 축적한 다이 간 연결 기술인 포베로스(Foveros)와 EMIB(embedded multidie interconnect bridge)를 이용해 서로 다른 공정에서 만든 반도체 칩을 연결해 매우 큰 GPU를 만드는 방식입니다. 많게는 수백억 개의 트랜지스터를 집적한 최신 GPU는 한 번에 실수 없이 제조하기가 쉽지 않습니다. 특히 다이 사이즈가 커질수록 제조가 어려워집니다. A100처럼(TSMC 7nm 공정 사용) GPU 다이 크기가 826㎟이나 되고 트랜지스터 숫자도 542억 개나 되면 그렇지 않아도 비싼 웨이퍼에 수율도 좋지 않아 가격이 꽤 비싸 집니다. 인텔은 이 문제에 대한 해결책으로 여러 개의 작은 반도체 칩을 평면으로 연결하는 고속도로인 EMIB와 수직으로 연결하는 방식인 포베로스 기술을 개발했습니다. 이렇게 하면 반도체 패키징 과정이 매우 복잡해지는 문제가 있지만, 대신 꼭 최신 미세 공정을 적용하지 않아도 되는 부분은 더 저렴한 공정을 사용할 수 있고 한 번에 제조가 매우 어려운 초대형 프로세서도 만들 수 있습니다. 인텔이 공개한 폰테 베키오는 5개의 다른 공정으로 만든 47개의 반도체 조각인 액티브 타일(Active Tile)을 포베로스와 EMIB 기술로 연결해 무려 1000억 개 이상의 트랜지스터를 지닌 초대형 GPU입니다. 현재까지 상용화된 가장 복잡한 프로세서인 엔비디아의 A100보다 두 배의 트랜지스터 집적도를 지니고 있습니다. 연산 능력 역시 FP32 기준으로 45TFLOPS 이상으로 A100의 19.5TFLOPS의 두 배가 넘습니다. 오랜 세월 개발한 포베로스와 EMIB 기술이 이제 빛을 본 셈입니다.인텔은 이날 아키텍처 데이 행사에서 알케미스트 GPU의 연산 성능은 공개하지 않았으나 폰테 베키오의 연산 능력은 구체적으로 명시했는데, 슈퍼 컴퓨터/데이터 센터/인공 지능 연산을 위한 고성능 GPU 시장에서 엔비디아를 압박하겠다는 뜻으로 풀이됩니다. 코두리 수석 부사장은 회사를 옮겨도 주적은 엔비디아로 한결같다는 점이 재미있습니다. 이번 공개에서 마지막으로 주목할 점은 인텔이 TSMC의 최신 미세 공정인 6nm (N6), 5nm (N5) 공정을 사용하기로 한 것입니다. 알케미스트 GPU는 6nm 공정으로 제조되어 미세 공정에서 경쟁자보다 약간 우위에 섰고 폰테 베키오는 인텔 7 공정을 포함한 다양한 미세 공정을 사용하지만, 컴퓨트 타일은 5nm 공정을 사용해 역시 경쟁자보다 앞서고 있습니다. 최소한 미세 공정에서 밀리는 일은 없다는 이야기입니다. GPU 생산은 TSMC에 외주를 맞길 것이라는 점은 이미 알려진 내용이지만, 이번 발표를 보면 인텔이 얼마나 상대방을 이기고 싶어 했는지를 짐작할 수 있습니다. 인텔의 발표 내용을 신뢰한다면 폰테 베키오 GPU가 나오는 순간 엔비디아의 A100은 1위 자리를 내줘야 합니다. 물론 작년에 A100을 내놓은 엔비디아 역시 차세대 GPU를 개발 중이라 순순히 1위 자리를 내주지는 않을 것입니다. GPU 시장 진출을 선언한 인텔이 시작부터 엔비디아를 위협할지 아니면 엔비디아가 다시 1위 자리를 지킬 수 있을지 결과가 주목됩니다. 　　　

현재 독립 그래픽 카드 시장은 엔비디아의 지포스 강세가 지속되는 가운데 AMD의 라데온이 만만치 않은 적수로 경쟁 구도를 유지하고 있습니다. 본래 90년대에는 수많은 그래픽 카드가 시장에서 경쟁하고 있었으나 엔비디아가 지포스 2 제품군을 내놓은 이후엔 사실상 천하 통일이 이뤄진 상태였습니다. 누구도 지포스의 권위에 도전하지 못할 것 같았던 2000년, ATI (나중에 AMD에 합병)는 라데온을 내놓으며 지포스의 시장 독점을 막고 그래픽 카드 양강 시대를 열었습니다. 그러나 라데온 등장 이후 20년 동안 그래픽 카드 시장에는 새로운 경쟁자가 없었습니다. 엔비디아와 AMD의 기술력이 월등한 데다 GPU의 구조가 갈수록 복잡해지면서 신생 업체가 끼어들기에는 진입 장벽이 너무 높았던 것입니다. 인텔이 잠재적인 경쟁자로 지목되기는 했으나 라라비로 알려진 그래픽 카드 프로젝트가 결국 고성능 연산용 프로세서 개발로 방향을 틀면서 인텔의 그래픽 카드 시장 진출은 무산되는 듯 보였습니다. 그래픽 카드 프로세서인 GPU는 CPU보다 훨씬 거대해 제조 비용은 많이 들면서 상대적으로 경쟁이 치열해 CPU처럼 높은 마진율을 보장할 수 없습니다. 당시 인텔 입장에서 굳이 무리수를 두면서까지 그래픽 카드 시장에 진입할 동기는 부족했습니다. 그러나 지난 몇 년간 GPU는 인공지능 연산 및 고성능 연산 부분에서 수요가 폭발해 CPU만큼이나 중요한 위치를 차지하게 됐습니다. 인텔도 GPU 시장을 포기할 수 없게 된 것입니다. 따라서 인텔은 AMD 라데온의 수장인 라자 코두리를 영입하고 GPU 시장에 다시 진입하겠다고 발표합니다. 그리고 이제 하나씩 그 결과물들을 공개하고 있습니다. 인텔은 올해 보급형 그래픽 카드인 DG1을 출시했고 내년 1분기에는 게이밍 그래픽 카드인 DG2를 출시할 계획이었습니다. DG2 혹은 Xe-HPG라고 알려진 인텔의 고성능 GPU에 대해서는 성능과 스펙 등 구체적인 정보가 거의 공개되지 않았지만, 인텔은 조금씩 내용을 공식 혹은 비공식 채널을 통해 흘리고 있습니다. 우선 인텔 게이밍 GPU의 브랜드는 아크 (Arc)로 정해졌습니다. DG (discrete graphic, 개별 그래픽)보다 훨씬 강한 이미지를 주는 명칭인데, 인텔은 아크 GPU의 세대별 명칭까지 알파벳 순으로 정해놨습니다. 현재 엔지니어링 샘플이 나와 있는 1세대는 알케미스트 (Alchemist)라고 명명했고 그다음으로 배틀메이지 (Battlemage), 셀레스티얼 (Celestial), 드루이드 (Druid)가 출시될 예정입니다. (구체적인 시기는 미정)1세대 알케미스트 GPU에 대한 내용은 거의 공개된 것이 없지만, 라자 코두리 인텔 수석부사장은 DG2 512라고 적힌 프로세서의 사진을 몇 주 전 자신의 트위터에 공개했습니다. (사진) 이 사진에 대한 가장 가능성 높은 해석은 512개의 실행 유닛 (EU)를 지닌 GPU라는 것입니다. 보급형 그래픽 카드인 DG1의 실행 유닛은 80-96개로 대락 2TFLOPS 급 연산 능력을 지니고 있습니다. 따라서 알케미스트 GPU는 10TFLOPS 이상의 연산 능력을 지닐 것으로 추정해 볼 수 있습니다. 그렇다면 엔비디아와 AMD의 메인스트림급 GPU와 경쟁이 가능한 수준입니다. 인텔이 공개한 또 다른 정보에 의하면 알케미스트 GPU는 지포스의 DLSS (Deep Learning Super Sampling)나 라데온의 피델리티FX 초해상도 (FidelityFX Super Resolution (FSR))처럼 인공지능 기반의 이미지 품질 향상 옵션을 제공합니다. 지포스 GPU처럼 독립적인 AI 가속 연산 유닛을 지녔는지는 공개하지 않았지만, 그럴 가능성은 열어둔 셈입니다. 알케미스트에 대한 구체적인 정보는 출시 시점인 2022년 1분기가 가까워질수록 더 많은 내용이 공개될 것입니다. 현재 그래픽 카드 시장은 암호 화폐 채굴 수요 덕분에 가격이 고공행진을 계속하고 있습니다. 최근 가격이 다소 안정화됐지만, 여전히 그래픽 카드 가격은 비싼 편입니다. 이럴 때 인텔이 우수한 성능의 게이밍 그래픽 카드를 내놓는다면 의외의 성공을 거둘 수도 있습니다. 일단 시장에 안착하면 인텔은 계속해서 신제품을 내놓으면서 시장에서 입지를 다지려 할 것입니다. 인텔의 GPU 천하 삼분지계가 실제로 통할지는 두고 봐야 알겠지만, 소비자 입장에서는 전혀 나쁠 게 없는 소식입니다. 새로운 공급자가 생기면 가격은 낮아지는 게 일반적인 결과이기 때문입니다. 라자 코두리를 비롯해서 업계에서 잔뼈가 굵은 인재들을 영입한 만큼 과거 인텔이 선보인 내장 그래픽과는 비교할 수 없을 만큼 뛰어난 GPU가 나올 것이라는 기대도 있습니다. 과연 시장의 기대를 충족시킬 수 있을지 결과가 주목됩니다.

2017년 경쟁자인 AMD가 라이젠을 출시하면서 인텔의 CPU 시장 독점은 서서히 무너졌습니다. 라이젠은 처음 출시 시점만 해도 코어 숫자에서만 인텔을 이겼을 뿐이었지만, 14nm, 12nm, 7nm로 꾸준히 미세 공정을 업데이트하고 아키텍처를 개선해 이제는 거의 모든 부분에서 인텔을 앞서고 있습니다. 인텔은 2011년 샌디브릿지 이후 조금씩 개선한 코어 프로세서의 아키텍처를 대대적으로 개편하고 미세 공정에서 경쟁자를 따라잡지 않으면 완전히 주도권을 빼앗길 위기에 처한 것입니다. 물론 인텔도 보고만 있었던 것이 아니라 새 아키텍처를 적용한 신제품을 순차적으로 출시했습니다. 하지만 10nm 공정의 타이거 레이크(노트북)와 14nm 공정의 로켓 레이크(데스크톱)는 성능을 개선하려는 여러 가지 노력에도 아쉬운 부분이 많았습니다. 성능이 좋아지긴 했는데, 경쟁자도 그에 못지않게 성능이 좋아져 과거처럼 여유 있게 상대방을 따돌리지 못한 것입니다. 인텔은 올해 말 다시 한번 역전의 기회를 노리고 있습니다. 12세대 코어 프로세서인 앨더 레이크(Alder Lake)가 바로 그 기회입니다. 올해 4분기 데스크톱 제품부터 공개될 앨더 레이크는 과거 10nm ESF(Enhanced SuperFin)라고 부른 인텔 7 공정으로 제조됩니다. 10nm 공정이라고 명명하긴 했지만, 사실 TSMC의 7nm 공정보다 트랜지스터 밀도를 더 높일 수 있는 최신 공정이기 때문에 그에 합당한 새로운 명칭이 필요하다고 생각한 것입니다. 하지만 진짜 파격적인 부분은 미세 공정이 아니라 CPU 구성에 있습니다. 앨더 레이크는 인텔 데스크톱 CPU 역사상 처음으로 고성능 프로세서와 저전력 프로세서가 함께 결합한 하이브리드 구조를 지니고 있습니다. 고성능 코어와 저전력 코어를 같이 혼용하는 하이브리드 구조는 모바일 AP에서는 이미 일반적인 형태입니다. 높은 성능만큼 배터리 지속 시간이 중요한 스마트폰에서는 반드시 필요한 기능이기도 합니다. 인텔은 1+4 구조인 레이크필드 CPU에서 이를 처음 도입했는데, 당시에는 일부 저전력 제품에만 도입할 것으로 예상됐습니다. 사실 배터리 대신 일반 전원으로 전력을 공급받는 데스크톱 CPU에는 필요 없는 기술이기도 합니다. 그러나 일반적인 예상을 깨고 인텔은 앨더 레이크에서 하이브리드 CPU를 데스크톱, 노트북 전 모델에 도입할 예정입니다. 지금까지 알려진 내용에 따르면 앨더 레이크는 골든 코브(Golden Cove) 고성능 코어와 그레이스몬트(Gracemont) 고효율 코어의 하이브리드 구조입니다. 이 코어들이 어떤 조합으로 작동하는지는 밝혀지지 않았지만, 최근 유출된 앨더 레이크 엔지니어링 샘플(ES) 벤치마크에서는 최대 24 스레드(thread)로 나타났습니다. 골든 코브 코어는 하나의 코어가 두 개처럼 작동하는 멀티 스레드 코어이고 그레이스몬트 코어는 싱글 스레드 코어이므로 16+8 구조임을 짐작할 수 있는 결과입니다. 이 내용이 사실이라면 많은 수의 코어가 유리한 작업에서는 모든 코어가 다 활성화되어 성능을 높이는 구조로 생각됩니다. 다만 항상 모든 코어가 활성화되는 방식인지 상황에 따라 교대할 수 있는 방식인지는 확실치 않습니다. 가장 이상적인 하이브리드 코어 작동 방식은 문서 작업이나 검색 등 높은 성능이 필요 없는 작업에서는 저전력 코어만 활성화되고 게임처럼 적은 수의 코어가 빠르게 작동하는 것이 유리한 작업에서는 고성능 코어만 활성화되는 것입니다. 그리고 다수의 코어가 필요한 작업에서는 모든 코어가 활성화되는 방식도 생각할 수 있습니다. 그러나 지금까지 실제 작동 방식이나 구체적인 성능에 대해서는 자세히 공개한 적이 없어 올해 10월로 예상되는 발표 시점에 이목이 쏠리고 있습니다. 고성능 + 저전력 하이브리드 구조 다음으로 주목되는 것은 업계 최초의 DDR5 메모리 도입입니다. DDR5 메모리는 4800Mbps 제품부터 등장할 것으로 예상되며 최대 8400Mbps까지 속도를 높일 수 있습니다. 저장 밀도도 DDR4의 네 배에 달해 메모리 속도와 용량을 크게 늘릴 수 있습니다. 덕분에 CPU 자체 성능은 물론 메모리 병목 현상을 심하게 겪는 내장 그래픽 성능을 높이는 데 큰 도움이 될 것입니다. DDR5 수요가 늘어나면 이를 생산하는 국내 반도체 제조사들에게도 호재로 작용할 것으로 기대됩니다. 대신 DDR5를 사용하기 위해서 새로운 메인보드가 필요합니다.앨더 레이크는 새로운 규격인 LGA 1700 소켓을 사용해 기존의 인텔 메인보드와 호환되지 않습니다. 소켓을 자주 바꿔 소비자들이 계속 새로운 메인보드를 구매하게 만드는 인텔의 정책에 대해서는 많은 불만이 제기되고 있지만, 사실 DDR5 및 PCIe 5.0 같은 신기술을 도입하겠다고 발표한 시점에서 구형 메인보드에서 호환될 가능성은 없다고 보는 게 맞을 것입니다. 인텔은 올해 말부터 내년 상반기까지 앨더 레이크를 순차적으로 출시하고 이후 앨더 레이크의 개량 버전인 13세대 코어 프로세서(랩터 레이크)를 투입할 예정입니다. 인텔 4 공정을 사용한 메테오 레이크(14세대)는 2023년 등장할 예정입니다. 메테오 레이크는 CPU, GPU, SOC-LP의 세 개의 타일을 포베로스(Foveros) 기술로 연결한 하이브리드 CPU로 하나의 다이(die)로 생산되었던 전통적인 CPU 생산 방식을 바꿀 것으로 예상됩니다. 인텔이 여러 가지 신기술을 통해 과거의 영광을 되찾고 경쟁자의 추격을 다시 한번 따돌릴지 결과가 주목됩니다.

인텔은 1년 전 7nm 공정을 6개월 이상 연기한다고 발표해 투자자들을 패닉에 빠뜨렸습니다. 그렇지 않아도 경쟁자보다 뒤처진 상태에서 차기 미세 공정 도입이 더 늦어지면 격차가 따라잡기 힘들 정도로 벌어질 수 있기 때문입니다. 올해 초에는 아예 AMD처럼 팹리스 회사가 되어 프로세서 제조를 TSMC나 삼성에 위탁해야 한다는 극단적인 주장까지 나왔습니다. 하지만 인텔 호의 새 수장이 된 팻 겔싱어 CEO는 이와 같은 주장을 일축하고 인텔이 한 단계 더 진보된 종합 반도체 회사(IDM)가 될 것이라고 선언했습니다. 그리고 현지 시각으로 26일 온라인으로 발표된 ‘인텔 액셀러레이트드'(Intel Accelerated) 행사에서 차기 반도체 미세 공정 로드맵과 신제품 로드맵을 대대적으로 공개했습니다.이번 발표에서 가장 눈길을 끄는 부분은 반도체 생산 공정에서 나노미터(nm) 단위를 빼버렸다는 것입니다. 그리고 과거 10nm ESF(Enhanced SuperFin)라고 불렸던 공정은 인텔 7로, 7nm EUV 공정은 인텔 4로, 7nm + 공정은 인텔 3으로 이름을 바꿨습니다. 그리고 2nm에 해당하는 공정은 갑자기 단위를 옹스트롬(Å)으로 바꿔 20A라고 명명했습니다. 이와 같은 명명법은 10nm나 7nm 같은 명칭이 실제 회로의 물리적 크기와 달라 정확한 성능을 알기 어렵다는 주장에 따른 것입니다. 인텔이 이런 주장을 한 건 생각보다 꽤 오래됐습니다. 과거 14nm 공정을 처음 공개했던 2014년에도 인텔의 14nm 만이 진짜 14nm라는 주장을 했던 적이 있습니다. 왜냐하면 삼성, TSMC의 14/16nm 공정은 20nm 공정을 개량해서 14/16nm급 성능을 냈다는 의미였기 때문입니다. 그런데 솔직히 말하면 인텔 역시 반도체 회로 가운데 14nm인 부분이 있는 건 아니었습니다.본래 반도체 미세 공정의 명칭은 반도체 배선의 가장 아래층에 있는 메탈 피치(Metal Pitch)의 절반이나 혹은 트랜지스터의 게이트 길이(Gate Length)를 기준으로 정해졌습니다. 그러나 10년 전부터 이를 더 줄이기가 힘들어지면서 반도체 제조사들은 FinFET 등 여러 가지 대안적 기술로 성능을 높였습니다. 그리고 미세 공정 표기도 실제 물리적 크기가 아닌 성능을 기준으로 정했는데, 이게 회사마다 달라 사실 인텔의 10nm 공정 트랜지스터 밀도가 TSMC의 7nm 공정 트랜지스터 밀도보다 더 높은 웃지 못할 일이 벌어졌습니다. 인텔이 10nm ESF 대신 인텔 7이라는 명칭을 들고나온 배경입니다. 7nm 공정도 인텔 4라고 명명한 이유가 TSMC의 4/5nm 공정과 비슷하거나 조금 높은 트랜지스터 밀도를 구현할 것으로 예상되기 때문입니다. 이렇게 명칭을 변경한 것은 인텔의 기술력이 경쟁사보다 크게 뒤처진 건 아니라는 점을 강조하기 위한 것이지만, TSMC나 삼성이 이미 5nm 공정에 도달했고 차세대 제조 기술인 EUV(극자외선) 적용 역시 몇 년 더 빨랐기 때문에 결국은 경쟁사보다 뒤처진 건 사실입니다. 인텔 역시 이 사실을 잘 알고 있기 때문에 2nm (20A) 이후 공정에 대한 로드맵도 같이 공개했습니다. 2024/2025년에 등장할 20A/18A 공정은 게이트 올 어라운드(GAA, Gate-All-Around) 기술의 인텔 버전인 리본펫(RibbonFET) 기술과 1/2세대 EUV 기술을 적용해 트랜지스터 밀도와 성능을 끌어올릴 계획입니다. 최신 미세 공정을 이용해서 트랜지스터를 작게 만들수록 전류의 흐름을 제어하는 게이트가 제대로 작동하지 않을 가능성이 커집니다. 게이트 올 어라운드 기술은 전류가 흐르는 채널 주변을 모두 게이트로 둘러싸 이를 극복한 것입니다.그런데 삼성의 경우 3nm 공정에서 게이트 올 어라운드 기술을 적용할 예정이라 인텔의 계획대로 된다고 해도 경쟁자보다 더 앞서는 건 아닙니다. 이미 다른 경쟁자들은 EUV 기술까지 몇 년 더 앞서가고 있습니다. 따라서 인텔은 2024년부터 파워비아(PowerVia)라는 새로운 전력 기술을 적용해 성능을 높일 계획입니다. 현대의 최신 프로세서들은 가장 아래층에 트랜지스터를 놓고 그 위에 신호를 주고받고 전력을 공급하기 위해 여러 층으로 구성된 복잡한 배선을 지니고 있습니다. 그런데 전력과 신호 배선이 서로 같은 층에 존재하면 신호 잡음이 발생할 가능성이 커집니다. 이를 극복하기 위해 반도체 업계는 전력 공급층을 아래로 분리하는 후면 전력 공급(backside power delivery) 기술을 개발했습니다. 파워비아는 인텔의 후면 전력 공급 기술로 트랜지스터 층 아래 전력 공급층이 들어가는 방식입니다. 그러면 전력 공급과 신호 전달 모두 안정적으로 유지할 수 있습니다. 이렇게 좋은 기술인데, 지금까지 사용하지 않은 이유는 제조 방식이 까다롭기 때문입니다. 따라서 2024년에 파워비아 기술과 리본펫 기술을 적용하겠다는 인텔의 발표에도 과연 그때까지 가능하겠느냐는 물음표가 따라붙습니다. 인텔은 이미 관련 기술 개발이 상당한 성과를 거둔 상태로 퀄컴 같은 대형 IT 기업도 20A 공정 파운드리 고객으로 참여했다고 발표했습니다. 계획대로 된다고 해도 적어도 3년 후에나 양산이 가능한 20A 공정 고객을 벌써 확보했다는 이야기는 어느 정도 믿을 만한 중간 결과물이 있다는 이야기로 해석될 수 있습니다. 올해 인텔의 새 수장이 된 겔싱어 CEO는 취임 반년 만에 인텔의 미래에 대한 구체적인 청사진을 제시했습니다. 한동안 표류하던 인텔이 새로운 목표를 찾은 것입니다. 이제 중요한 것은 계획대로 성과를 거두는 것입니다. 과연 기대한 만큼 성과를 거둘 수 있을지 주목됩니다.

지난 몇 년간 인텔은 누구도 넘볼 수 없을 것 같던 서버 CPU 시장에서 ARM 진영과 AMD에 점유율을 내줬고 미세공정 부분에서는 TSMC와 삼성전자에 뒤처졌습니다. 그 결과 얼마 전에는 인텔이 종합 반도체 회사 (IDM)에서 AMD처럼 반도체를 직접 생산하지 않는 팹리스 회사로 바뀔 것이라는 루머까지 나왔습니다. 하지만 이 루머는 사실이 아니었습니다. 올해 초 새로 취임한 팻 겔싱어 CEO는 인텔이 종합 반도체 회사로 남을 뿐 아니라 파운드리까지 영역을 확대하는 IDM 2.0으로 진화할 것이라고 발표했습니다. 다만 이 원대한 포부와는 달리 현재까지 구체적인 결과물은 없는 상태입니다.  사실 반도체 산업은 첨단 미세공정으로 갈수록 메모리, 비메모리 부분 할 것 없이 진입 장벽이 높은 것으로 유명합니다. 특히 남의 반도체를 대신 생산해주는 파운드리는 다양한 고객의 요구 조건을 모두 만족시켜야 하므로 단순히 반도체 생산 기술을 넘어 여러 가지 영업 노하우가 필요합니다. ARM, RISC-V 제품은 물론이고 심지어 x86 아키텍처 라이선스라는 충격 요법을 내세워도 과연 인텔이 파운드리 시장에서 성공할 수 있는지에 대해서는 의견이 갈리는 이유입니다.  여기까지 보면 인텔이 파운드리 업계 4위 기업인 글로벌 파운드리를 인수한다는 루머가 나름 설득력 있는 이유를 알 수 있습니다. 글로벌 파운드리 인수로 단숨에 파운드리 시장 넘버 3기 될 수 있는 데다, 250개 고객사와 파운드리 사업에서 오랜 노하우를 지닌 인력 15,000명을 확보할 수 있기 때문입니다. 예상 매각 가격인 300억 달러가 적은 돈은 아니지만, 인텔이 감당하기 어려운 돈도 아닙니다.  반대로 글로벌 파운드리 입장에서도 인텔에 인수되는 것이 최상의 시나리오가 될 수 있습니다. 여기서 잠시 글로벌 파운드리가 처한 상황도 이해할 필요가 있습니다. 본래 2009년 AMD의 반도체 생산 부분을 분사한 후 아부다비 국부 펀드에 매각하면서 출범한 글로벌 파운드리는 싱가포르의 차터드 반도체 (Chartered Semiconductor)와 합병하면서 파운드리 시장에서 몸집을 키웠습니다.  AMD가 반도체 생산 부분을 분리한 이유는 반도체 미세 공정 팹 건설에 들어가는 막대한 비용을 감당할 수 없었기 때문인데, 오일 머니를 손에 쥔 아부다비에 팔린 만큼 당시에는 미래가 밝아보였습니다. 2011년에는 IBM, 삼성전자와 손잡고 미세 공정을 같이 개발하기로 하면서 파운드리 시장에서 입지도 더 튼튼하게 구축했습니다. 이후 AMD와 비슷한 이유로 반도체 생산 시설을 유지하기 힘들었던 IBM의 반도체 생산 부분을 인수하고 AMD와 IBM의 프로세서를 위탁생산했습니다.  글로벌 파운드리에 암운이 드리기 시작한 건 7nm 공정을 포기한다고 발표한 2018년부터입니다. 글로벌 파운드리는 본래 TSMC나 삼성보다 규모가 작은 회사라서 기술적 어려움이 없다고 해도 7nm 미세공정 팹을 건설할 비용을 감당하기 어려웠습니다. 반도체 제조 공정이 미세해질수록 비용은 천정부지로 치솟기 때문입니다. 글로벌 파운드리의 7nm 공정 포기 선언은 결국 이 회사의 주인인 무바달라 국부 펀드가 반도체 미세 공정 경쟁에서 손을 떼겠다는 의미입니다.  물론 모든 반도체가 7nm 이하의 미세 공정만 사용하는 것은 아닙니다. 사실 10nm 이상 반도체에 대한 수요도 많기 때문에 이 이야기가 글로벌 파운드리가 망했다는 뜻은 아닙니다. 그러나 앞으로 미세 공정 부분에서 더 발전이 없을 수 있다는 이야기는 될 수 있습니다. 그렇다면 시간이 갈수록 TSMC나 삼성과의 격차는 더 커질 수밖에 없습니다.  그러나 인텔에 인수되는 순간 글로벌 파운드리는 본래 없었던 7nm 공정 파운드리가 곧 생길 수 있고 인텔은 자신들에게 없었던 다양한 공정의 파운드리 전용 팹과 고객들을 확보할 수 있습니다. 합병을 통해 두 회사가 시너지 효과를 낸다면 파운드리 업계 1,2위 기업들을 추격할 수 있는 셈입니다.  하지만 인텔의 글로벌 파운드리 인수가 사실이라고 해도 300억 달러만큼의 가치가 있을지 생각해볼 필요도 있습니다. 반도체 생산 설비는 매우 고가이고 앞서 말한 여러 가지 상황을 고려하면 그 정도 가치는 있을 것으로 생각할 수 있지만, 글로벌 파운드리가 지닌 최신 미세 공정은 인텔도 아쉬울 게 없는 12/14nm 공정이라는 점도 생각할 필요가 있습니다.  최근 인텔은 10nm 공정으로 이전하면서 현재 7nm 공정 팹 건설을 서두르고 있습니다. 그런 만큼 앞으로 남아돌게 될 14nm 팹이 하필이면 글로벌 파운드리와 중복된다는 사실이 다소 부담스러울 수 있습니다. 물론 매출이 늘어난다는 점은 긍정적이지만, 글로벌 파운드리의 2021년 1분기 배출은 14.7억 달러로 197억 달러인 인텔의 1/10 수준도 되지 않습니다. 들이는 돈에 비해 매출 증대 효과는 크지 않다는 이야기입니다. 오히려 12/14nm 팹 설비 과잉 상태에 빠질 수도 있습니다.  그리고 300억 달러는 인텔이 부담할 수 있는 비용이긴 하지만, 여기에 돈을 쓰면 다른 곳에 쓸 돈이 줄어듭니다. 차라리 이 비용으로 7nm 및 그 이하의 미세 공정에 투자하는 것이 오히려 삼성과 TSMC에 더 큰 위협이 될 수 있습니다.  TSMC의 매출과 순이익이 높은 이유는 7nm 이하 미세 공정 파운드리 시장에서 삼성밖에 경쟁 상대가 없고 시장의 상당 부분을 장악한 과점 업체이기 때문입니다. 결국 삼성이나 인텔이나 1위인 TSMC를 잡으려면 미세 공정 파운드리 시장을 잡아야 합니다. 인텔이 막대한 비용을 들여 10nm 공정 이상의 팹만 있는 글로벌 파운드리를 인수하면 오히려 이 부분에 투자할 자금이 줄어들 수 있습니다. 인수에 성공하면 오히려 승자의 저주에 빠질 수도 있는 셈입니다.  현재까지는 당사자들이 부인도 긍정도 하지 않는 루머이지만, 인텔의 글로벌 파운드리 인수 가능성은 사실이든 아니든 시장에 상당한 파급력이 있는 뉴스이기 때문에 큰 주목을 받고 있습니다. 과연 나중에 인수하는 것과 인수하지 않는 것 중 어느 쪽이 신의 한 수로 평가될지 궁금합니다.

평소 중요성을 인식하지는 못하지만 충치 때문에 고생해본 사람이라면 치아의 중요성을 알 것이다. 치아질환은 방치할수록 치료 비용도 많이 들게 된다. 치아가 손실된 뒤 제대로 치료하지 않을 경우 인지기능 저하와 치매의 원인이 될 수 있다는 경고가 나왔다. 미국 뉴욕대 의대, 간호대 공동연구팀은 치아가 빠진 상태에서 방치하는 경우, 특히 노년층의 경우 인지장애와 치매 유발의 중요한 원인이 된다고 밝혔다. 이 같은 연구결과는 의학분야 국제학술지 ‘급성 장기요양의학’(JAMDA) 7월 8일자에 실렸다. 미국 질병통제예방센터(CDC)에 따르면 65세 이상 미국인 6명 중 1명이 치아 손실이 있는 상태이다. 잘 알려져 있다시피 미국은 의료비가 비싸 치아손실에 대한 보철치료를 하지 않고 방치하는 경우가 많다. 특히 저소득층일수록 치아손실 방치사례가 많아 노년층 치아갯수가 사회경제적 불평등을 보여주는 사례라고 지적하는 전문가들도 있다. 일반적으로 치아손실은 음식물 저작활동을 방해하고 잇몸질환을 일으켜 영양결핍으로 이어지고 뇌의 변화까지 일으킬 수 있는 것으로 알려져 있다. 이에 연구팀은 치아상실과 인지기능 감소와 관련한 14개 연구에 참여한 3만 4074명을 대상으로 메타분석을 실시했다. 치아상태와 인지기능 감소의 계량화를 시도한 것이다. 분석 결과 손실된 치아 갯수가 많을수록 인지장애와 치매가 발병할 가능성이 높은 것으로 나타났다. 연구팀은 치아손실이 인지장애, 치매와 직접 연관성이 있는지 확인하기 위해 흡연, 음주, 약물, 기저질환 등 요소들을 통제한 뒤 연관성을 분석하기도 했다. 다른 요인 통제 후에도 치아손실 갯수가 하나 증가할 때마다 인지장애 위험은 1.4%, 치매 진단 가능성은 1.1% 증가한 것으로 나타났다. 그렇지만 치아 손실 이후 틀니나 임플란트 등 보철치료를 한 사람의 경우는 인지장애 위험이나 치매진단 가능성이 일반인들과 차이가 없는 것으로 나타났다. 뉴욕대 로리 마이어스 간호대 베이 우 교수(치아보철학)는 “알츠하이머와 각종 치매 진단을 받는 사람들이 매년 급증하고 있는 상황에서 치아건강이 인지기능 장애와 선형적 관계에 있다는 사실을 확인한 이번 연구는 의미가 크다”라며 “치매와 인지장애로 인한 사회적 비용을 줄이기 위해서라도 적시에 치아치료를 하고 치아건강을 유지하도록 돕는 공공의료 역할이 필요하다”라고 설명했다.

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.

우리가 아침부터 저녁까지 접속하는 모든 인터넷 서비스와 웹 사이트는 서버를 통해 이뤄집니다. 서버에도 여러 가지 형태가 있지만, 현재 가장 일반적으로 사용되는 서버는 인텔의 x86 프로세서(제온 CPU)와 대용량의 메모리, 스토리지(SSD, HDD 등)를 탑재한 것입니다. 운영체제로는 각 회사에 최적화된 리눅스 기반 OS가 주로 사용됐습니다. 그런데 최근 서버 시장에는 큰 변화가 있었습니다. 본래 한 자릿수 점유율도 버거워 보였던 AMD가 서버 시장에서 급성장하면서 이미 두 자릿수 점유율을 확보해 인텔을 크게 위협하고 있습니다. 그런가 하면 본래 인텔의 주요 고객이었던 아마존은 AWS에 사용되는 클라우드 서비스 전용 ARM 서버칩인 그라비톤(Graviton) 시리즈를 개발했습니다. 아마존에 의하면 최신 그라비톤 2 프로세서의 성능은 인텔과 AMD의 최신 서버 CPU를 능가합니다. AMD의 급성장과 더불어 서버 시장의 큰 손들이 자체 프로세서를 개발하고 있다는 소식은 인텔에 큰 악재입니다. 그런데 최근 이 대열에 구글도 참여했습니다. 엄밀히 말해 CPU는 아니지만, CPU 의존도를 낮춰주는 비디오 코딩 유닛(video (trans)coding unit, VCU) 프로세서를 개발했기 때문입니다. 현재 유튜브에는 분당 500시간 이상의 영상이 업로드되고 있습니다. 그런데 이 영상들의 포맷은 모두 제각각입니다. 이를 다양한 서비스 해상도에 맞춰 압축 효율이 높은 동영상 포맷인 H.264, VP9, AV1으로 바꿔줘야 안정적인 동영상 서비스가 가능합니다. 지금까지 이 작업은 인텔 CPU와 그래픽 카드를 통해 이뤄졌습니다. 그런데 최신 CPU와 GPU의 성능으로도 현재 작업량을 해결하기 위해서는 막대한 자원이 필요합니다. 구글이 자체 주문 제작형 반도체인 아르고스 VCU (Argos VCU) 개발에 나서게 된 이유입니다. 아르고스 VCU 칩은 10개의 인코더 코어(Encoder core)와 몇 개의 디코더 코어(Decoder core), 자체 CPU와 메모리 컨트롤러, PCIe 유닛 등으로 이뤄져 있습니다. 구글이 공개한 반도체 다이 (die) 이미지를 보면 사실상 인코더 코어만 무식하게 밀어 넣은 프로세서라는 사실을 알 수 있습니다. 동영상 인코딩만이 이 프로세서의 유일한 목적인 셈입니다. 바로 이런 점 때문에 아르고스 VCU는 CPU나 GPU보다 인코딩 성능이 훨씬 우수할 수밖에 없습니다.CPU는 여러 가지 명령을 수행할 수 있지만, 대신 그래픽 처리 같은 특수 임무를 빠르게 수행하지 못합니다. 따라서 빠른 그래픽 연산 처리를 위해 GPU의 도움을 받습니다. 그러나 그래픽 처리에 특화된 GPU 역시 동영상 인코딩과 관련이 없는 3D 그래픽 처리 관련 로직이 너무 많아 인코딩에 효율적인 구조는 아닙니다. 아르고스 VCU가 왜 동영상 인코딩 성능에 뛰어난지 쉽게 유추할 수 있는 대목입니다. 물론 아르고스 VCU 자체로 컴퓨터를 구성할 순 없기 때문에 구글은 PCIe 인터페이스 기반 인코딩 가속 카드로 개발했습니다. 카드 하나에 2개의 아르고스 VCU가 있고 2소켓 서버에 최대 10개의 카드를 탑재할 수 있습니다. 따라서 서버 한 개에 최대 20개의 아르고스 VCU가 들어가는 것입니다. 구글에 의하면 아르고스 VCU 서버는 스카이레이크 CPU 기반 서버보다 H.264 인코딩 성능이 7배 뛰어나고 VP9 인코딩 성능은 33.3배나 뛰어납니다. 구글은 아르고스 VCU 같은 주문 제작형 반도체를 통해 수백만 개의 인텔 CPU를 대체할 수 있을 것으로 기대했습니다. 사실 이 정도 수요가 없다면 자체 프로세서를 개발하고 생산하는 비용을 회수하긴 힘들 것입니다. 구글은 이미 1세대 아르고스 VCU를 자체 데이터 센터에 보급했으며 2세대 아르고스 VCU 개발에 들어간 상태입니다. 물론 아무리 구글이라도 해도 모든 서비스를 자체 프로세서로 해결할 순 없으며 사실 유튜브 역시 인텔 CPU가 탑재된 막대한 수의 서버를 통해 운영되고 있습니다. 하지만 이렇게 자체 서비스 효율화와 에너지 절약을 위해 주문 제작형 프로세서를 제조하는 IT 기업이 늘어날수록 인텔의 입지도 좁아지는 것이 사실입니다. 다만 인텔도 반격의 카드는 있습니다. 우선 인텔의 제품군을 CPU에서 GPU나 다른 주문 설계 반도체로 확장하는 것입니다. 이는 현재 적극적으로 시도하고 있으며 이미 GPU에서는 하나씩 성과가 나오고 있습니다. 또 파운드리를 통해 아예 다른 회사의 프로세서를 제조하고 수익을 얻는 방법도 있습니다. 그런데 이 두 가지 모두 인텔의 근본적인 변화를 가져올 것입니다. 주요 고객인 구글, 애플, 마이크로소프트, 아마존 등 거대 IT 회사가 큰 변화를 시도하는 만큼 인텔 역시 그에 맞는 변화를 이룩해야 생존할 수 있습니다. 앞으로 자체 주문 프로세서 확산과 함께 서버 생태계가 어떻게 변할지 주목됩니다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

올해 1분기 삼성전자 등 전세계 주요 반도체 기업들의 매출이 미국 인텔을 제외하고 모두 상승세를 보인 것으로 나타났다. 매출 1위인 인텔이 주춤하는 사이 ‘시스템 반도체 2030’ 비전과 함께 투자 확대를 선언한 2위 삼성전자의 선두 탈환 관측에도 무게가 실린다. ●삼성 1분기 매출 16억弗 차이로 인텔 이어 2위 27일 시장조사기관 IC인사이츠에 따르면 2021년 1분기 상위 15개 반도체 기업의 매출은 전년 동기 대비 21% 상승했으며, 이 가운데 인텔이 186억 7600만달러(약 20조 8600억원)의 매출로 1위를 기록했다. 2위는 삼성전자(170억 7200만달러), 3위는 대만 TSMC(129억 1100만달러)로 ‘3강 구도’를 형성했다. 반도체 수급 부족 사태로 글로벌 산업계가 이들 반도체 업체 앞에 줄을 선데 따른 결과이지만, 개별 기업별로 보면 매출 상위 15개 업체 가운데 인텔만 역성장했다. 인텔의 1분기 매출은 전년 동기 대비 4% 감소한 반면 삼성과 TSMC는 같은 기간 각각 15%, 26% 상승했다. 또 76억 2800만달러의 매출로 4위에 오른 SK하이닉스 역시 전년 동기 대비 26% 오른 것으로 나타났다. 이밖에도 팹리스(반도체 설계전문) 기업인 대만 미디어텍과 미국 AMD도 각각 같은 기간 90%와 93%의 매출 상승을 기록하며 15위권 안에 새롭게 이름을 올렸다. IC인사이츠는 “팹리스 업체들이 전년 대비 50% 이상의 높은 성장률을 보였다”고 진단했다. 인텔의 역성장은 중앙처리장치(CPU) 점유율 하락 때문으로, 이와 반대로 삼성전자와 SK하이닉스는 메모리 반도체 시장의 강세로 순조로운 성장세를 보였다. 시장의 관심은 2018년 3분기부터 인텔에 매출 1위 자리를 내줬던 삼성전자가 다시 선두에 오를지 여부에 쏠린다. 특히 IC인사이츠가 앞서 보고서에서 반도체 슈퍼사이클 진입 가능성과 함께 2분기에 삼성전자의 매출이 인텔을 앞지를 것으로 전망한 가운데 미국 오스틴 공장의 정상가동 등 호재는 이같은 관측에 힘을 싣는다. ●대규모 투자·M&A 변수… 바뀔지는 지켜봐야 하지만 대규모 투자와 인수합병(M&A) 등 반도체 산업이 요동치고 있어 실제 순위가 바뀔지는 지켜봐야 할 것으로 보인다. 공정거래위원회는 이날 SK하이닉스의 인텔 낸드플래시·SSD 사업 영업양수와 AMD의 자일링스 합병 등 반도체 관련 기업결합 2건을 승인했다고 밝혔다. 공정위는 SK하이닉스와 인텔이 결합해도 1위 사업자(삼성)보다 점유율이 낮기 때문에 경쟁제한 우려가 적다고 했다. 서울 안석·세종 나상현 기자 sartori@seoul.co.kr

노트북용 CPU는 데스크톱 CPU보다 많은 제약을 갖고 있습니다. 노트북에 데스크톱처럼 큰 쿨러를 장착하기 힘들고 배터리로 작동해야 하다 보니 당연히 전력 소모나 발열량이 데스크톱 제품보다 낮아야 합니다. 크기도 작을수록 좋기 때문에 아무래도 데스크톱 버전보다 소형 경량화되기 마련입니다. 그런 이유로 데스크톱 CPU 시장에서 8코어가 대중화되고 그 이상 멀티 코어 제품도 비중을 늘려가는 상황에서도 노트북 CPU는 4코어가 대세였습니다. 6코어 이상은 게이밍 노트북에만 탑재됐습니다.  그런 상황에 변화가 생긴 것은 AMD가 작년 초 라이젠 모바일 4000 시리즈를 출시한 이후입니다. 7nm 미세 공정 덕분에 더 많은 코어를 내장한 모바일 4000 시리즈는 TDP 15W/35W/45W의 다양한 제품군에서 노트북용 8코어 CPU를 선택할 수 있게 했습니다. 두껍고 무거운 고성능 게이밍 노트북이 아니라 보통 두께와 무게를 지닌 노트북에서도 8코어 탑재가 가능해진 것입니다.  인텔 역시 10nm 공정 아이스레이크(10세대)와 그 후속작인 타이거레이크(11세대)를 내놓기는 했으나 6-8코어 제품군은 오래된 14nm 공정의 코멧레이크(10세대)로 대응할 수밖에 없었습니다. 인텔의 10nm 생산량이 부족해 모든 14nm 제품을 다 한 번에 대체할 수 없었기 때문입니다. 심지어 올해 초 출시한 로켓레이크 (데스크톱 버전의 11세대 코어 프로세서)까지 14nm 공정으로 출시했습니다.  그런 인텔이 6/8코어 타이거레이크-H (H45) 제품을 정식 공개하고 이미 100만 개에 달하는 물량을 노트북 제조사에 먼저 공급했다고 발표했습니다. 일반적으로 CPU가 공급되면 1분기 이내에 제품이 나오는 만큼 2분기에 8코어 타이거레이크 CPU를 탑재한 노트북을 볼 수 있다는 이야기입니다.  8코어 타이거레이크는 최고 사양인 Core i9 11980HK의 경우 기본 클럭 2.6GHz, 1-2코어 최대 터보 클럭 5.0GHz의 사양을 지니고 있습니다. 터보 클럭은 전작인 코멧레이크(Core i9-10980HK 기준)보다 300MHz 줄어들었으나 성능이 훨씬 향상된 윌로우 코브 (Willow Cove) 코어를 적용해 전체적인 성능은 더 높아졌습니다. CPU 성능에 큰 영향을 미치는 L3 캐쉬 역시 16MB에서 24MB로 늘었습니다. 인텔이 공개한 게임 성능 차트에 의하면 10세대 코어프로세서는 물론 경쟁사의 라이젠 9 5900HX도 뛰어넘는 성능을 지니고 있습니다. 다만 노트북 프로세서는 발열이나 전력 소모 같은 다른 요소도 같이 봐야 제대로 된 평가가 가능합니다. 따라서 전체적인 성능 비교는 앞으로 나올 상세 벤치마크 결과를 봐야 알 수 있습니다.   하지만 8코어 타이거레이크는 여러 가지 면에서 소비자에게 긍정적인 변화를 가져올 것으로 기대됩니다. 인텔도 8코어 프로세서를 전면에 배치하면서 노트북 CPU 시장에서도 8코어 고성능 프로세서 대중화에 더 가속도가 붙을 것으로 기대됩니다. 또 PCIe 4.0이나 썬더볼트 4 같은 최신 인터페이스 적용으로 더 빠른 주변기기 연결과 고성능 SSD 장착이 가능합니다. 이런 고성능 제품이 필요 없는 소비자라도 고성능 제품이 보급되면 그보다 낮은 성능의 제품은 필연적으로 가격이 떨어지기 때문에 이득을 볼 수 있습니다.  타이거레이크 H45 시리즈는 노트북 시장에서 14nm 공정의 마지막을 알렸다는 점에서도 큰 의의가 있습니다. 14nm 공정 모바일 프로세서는 2014년부터 지금까지 무려 7년간 노트북에 탑재됐습니다. 인텔이 6/8코어 모바일 프로세서까지 10nm 타이거레이크로 교체하면서 이제 14nm 모바일 프로세서는 하나씩 단종 수순을 밟게 될 것입니다. 이미 인텔은 10nm 셀러론/펜티엄 제품군도 출시했기 때문에 보급형까지 모두 최신 미세 공정으로 이전하는 것입니다. 현재 AMD는 TSMC의 5nm 공정으로 차세대 프로세서를 개발하고 있으며 인텔은 업그레이드 10nm 공정인 10ESF(10 nm Enhanced SuperFin)으로 12세대 코어 프로세서인 앨더레이크를 개발 중입니다. 결국 이런 경쟁 덕분에 소비자는 더 좋은 노트북을 고를 수 있게 될 것입니다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

연일 폭등세를 보이는 가상화폐 도지코인의 시가총액이 미국 최대 자동차업체 제너럴모터스((GM)을 제쳤다. 시총 850억달러를 돌파하며 미국을 대표하는 반도체업체인 AMD와 어깨를 나란히 하는 수준으로 올라섰다. 가상자산 시황 중계사이트 코인마켓캡에 따르면 5일 오후 8시5분(현지시간) 기준 도지코인 가격은 코인당 0.6529달러에 거래되고 있다. 이에 따라 도지코인 시가총액은 850억달러 이상으로 몸집을 불렸다. 도지코인 시총은 미국 GM과 글로벌 제약업체 모더나, ‘중국의 테슬라’ 웨이라이(蔚?·NIO), 미국 생활용품업체 콜게이트, 미국 게임업체 블리자드 등을 가볍게 넘어섰고, 미 반도체업체 AMD와 줌, 브리티시 페트롤리엄(BP), BNP파리바, 페덱스 등 각 산업계를 대표하는 회사들과 어깨를 나란히 하는 수준이다. 도지코인 가격은 지난 4월 초만 해도 1개당 0.06달러대에 불과했으나 한달여 만에 10배 이상 폭등했다. 도지코인은 전날 30% 넘게 치솟으며 0.5달러대를 넘어선데 이어 이날 역시 20% 가까이 오르고 있다. 가상화폐의 대표주자 비트코인과 이더리움이 상대적으로 주춤하는 사이 화제의 중심에 서게 된 것이다. 도지코인 가격의 급등은 ‘머스크 효과’가 한몫했다는 지적이 나온다. 일론 머스크 CEO는 오는 8일 미국 NBC의 코미디쇼 ‘새터데이 나이트 라이브(SNL)’에 출연할 예정인데, 그는 지난주 트위터에 ‘도지파더(Dogefather) SNL 5월 8일’ 글을 띄워 도지코인 매수세에 불을 댕겼다. 일부 도지코인 투자자들은 소셜미디어 등에서 머스크의 SNL 출연을 계기로 도지코인 가격을 1달러로 올리자는 운동까지 벌일 정도다. 다만 비트코인, 이더리움 등 가상자산 대장주들과는 비교 불가한 상승 폭 때문에 투기 우려 역시 비등해진 상태다. 가상자산 투자업체 갤릭시디지털 최고경영자(CEO) 마이크 노보그라츠는 “투기꾼이 되는 건 위험하다”며 “도지코인에 베팅을 했다가 많은 돈을 잃을 수 있다”고 경고했다. 상승세를 제대로 탄 것은 도지코인만이 아니다. 가상화폐 시총 2위인 이더리움도 이미 3500달러 선을 돌파했다. 이더리움은 24시간 전보다 7.27% 급등한 3502달러로 사상 최고치를 경신했다. 이에 따라 시총도 4071억 달러로 4000억 달러대를 가볍게 넘어섰다. 1조 달러에 이르는 비트코인 시총과의 격차를 더욱 좁혀가고 있다. 이더리움은 탈중앙화 금융에 대한 관심과 이더리움 블록체인 네트워크에 기반을 둔 유럽투자은행의 채권 발행 소식에 힘입어 가파른 오름세를 타고 있다. 그간 도지코인 폭등세에 가려져 각광받지 못했지만, 꾸준히 오름세를 지속했다. 김규환 선임기자 khkim@seoul.co.kr

초창기 인공지능 알고리즘은 별도의 연산 하드웨어 없이 CPU를 이용해 모든 연산을 처리했습니다. 그러나 CPU는 복잡한 명령어를 순차적으로 처리하는 데 유리한 구조로 단순한 신경망 밖에 구현할 수 없다는 한계가 있습니다.  따라서 인공지능 연구자들은 CPU의 한계를 극복하기 위해 대용량 그래픽 데이터의 병렬처리에 최적화된 GPU에 주목했습니다. GPU는 수백 개의 코어를 사용해서 한꺼번에 막대한 데이터를 연산하는데, 이는 CPU보다 인공지능 연산에 유리한 구조입니다. 인공지능 연구자들은 GPU 덕분에 과거에는 상상할 수 없었던 수준까지 인공지능 알고리즘의 성능을 끌어올렸습니다. 이제는 아예 최신 GPU도 인공지능 연산을 염두에 두고 개발될 정도로 인공지능 연산을 위한 GPU 수요가 커졌습니다.  그러나 GPU라고 해서 단점이 없는 완벽한 기계는 아닙니다. GPU 가장 큰 문제점은 혼자서 일을 할 수 없다는 것입니다. GPU는 기본적으로 컴퓨터의 그래픽 연산 프로세서이기 때문에 CPU, 메모리, 스토리지와 함께 작업해야 합니다. 따라서 CPU, 메모리와 끊임없이 데이터를 주고받아야 합니다. 데이터의 양이 커질수록 연산 능력이 아니라 데이터 병목현상 때문에 속도가 느려질 수밖에 없는 것입니다.  미국의 인공지능 관련 스타트업인 세레브라스 시스템스 (Cerebras Systems, 이하 세레브라스)는 이 문제를 극복할 수 있는 새로운 대안을 제시했습니다. 이들의 해결책은 300mm (12인치) 웨이퍼 하나를 통째로 하나의 통합 프로세서로 만들어 연산 코어와 메모리를 가득 채우고 가까운 거리에서 고속으로 연결하는 것입니다.  반도체는 웨이퍼라는 동그란 원판에서 한꺼번에 제작된 후 작게 조각내 CPU나 GPU 같은 개별 제품으로 판매됩니다. 컴퓨터에서 CPU와 GPU는 PCIe 같은 인터페이스로 연결되고 역시 CPU 밖에 위치한 메모리는 메모리 컨트롤러를 통해 제어됩니다. 대용량의 데이터를 주고받기 위해 서로 가까이 있어야 하지만, CPU, GPU, 메모리는 사실 서로 멀리 떨어진 셈입니다.  세레브라스의 웨이퍼 스케일 엔진 (Wafer Scale Engine, WSE)은 웨이퍼를 여러 개로 쪼갠 후 별도의 제품으로 만들어 서로 복잡한 과정으로 데이터를 주고받는 대신 작은 연산 코어와 메모리를 그냥 하나의 웨이퍼에 두고 데이터를 한꺼번에 처리하는 새로운 접근법을 택했습니다.  세레브라스의 1세대 웨이퍼 스케일 엔진은 TSMC의 16nm 공정으로 제조되었으며 거의 40만 개의 코어와 18GB의 온 보드 SDRAM을 장착해 고속 AI 연산에 최적화되어 있습니다. 하지만 현재 최신 미세 공정을 생각하면 16nm 공정 프로세서는 시대에 다소 뒤처진 감이 있습니다. 따라서 세레브라스는 최근 TSMC의 7nm 공정을 이용한 2세대 웨이퍼 스케일 엔진을 공개했습니다. 무려 85만 개의 AI 연산 코어와 40GB의 온보드 SDRAM을 탑재했으며 트랜지스터 집적도는 1세대의 1.2조 개에 두 배가 넘는 2.6조 개에 달합니다. 이론적 성능 역시 1세대의 두 배 이상입니다.   신생 스타트업이 기술적 난이도가 상당한 프로세서 개발에 성공한 이유는 인공지능 관련 스타트업에 유리한 미국 내 환경과 정부의 적극적인 지원이 있었기 때문입니다. 1세대 웨이퍼 스케일 엔진은 로렌스 리버모어 국립 연구소 (LLNL) 같은 국책 연구소의 슈퍼컴퓨터에 통합되었고 올해 3분기부터 출하될 2세대 웨이퍼 스케일 엔진은 아르곤 국립 연구소, 로렌스 리버모어 국립 연구소 같은 미국 내 연구소는 우선 도입될 예정입니다. 신개념 인공지능 기술을 국책 연구소에서 선도적으로 도입해서 성능을 검증하고 판로를 열어준 것입니다.  중국 등 다른 나라의 거센 추격을 받고 있긴 하지만, 아직 고성능 인공지능 프로세서 분야에서는 미국이 앞서 나가고 있습니다. 엔비디아, 인텔, AMD 등 미국 반도체 회사들이 이 분야에서 가장 선두를 달리고 있고 구글, 아마존, 마이크로소프트, 페이스북 같은 거대 IT 회사들이 탄탄한 수요를 뒷받침하고 있습니다. 그리고 세레브라스 같은 신생 스타트업도 혁신적인 아이디어만 있으면 민간과 정부에서 자금을 지원받아 새로운 인공지능 프로세서를 개발할 수 있는 길이 열려 있습니다. 세레브라스의 성공 여부와 상관없이 이 분야에서 한동안 미국이 앞서 나갈 것으로 보는 이유입니다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com