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

퀄컴은 스마트폰 AP와 무선 통신 기술 시장의 강자지만, 영토를 확장하려는 야심은 그다지 성공적이지 못했습니다. ARM 기반 프로세서로 서버 시장에 도전했던 센트리크는 결국 시장 진입 자체에 실패했습니다. ARM 기반 윈도우 10 기기를 노리고 등장한 컴퓨트 플랫폼(Compute platform)은 마이크로소프트는 물론 삼성 등 몇몇 주요 제조사에서 제품을 꾸준히 출시한 만큼 실패라고 말하긴 어렵지만, 의미 있는 성과를 거뒀다고 보기도 힘든 상태입니다. 그 이유는 프로세서 기술 자체보다는 x86에 최적화된 윈도우 10 생태계에 있습니다. 윈도우 생태계를 x86 너머로 확장하려는 시도는 생각보다 오래됐습니다. 마이크로소프트는 이미 90년대에도 윈도우 CE라는 임베디드 및 PDA용 OS를 개발했습니다. 윈도우 CE는 2000년에 들어와 윈도우 모바일로 진화했습니다. 이 운영체제들은 당연히 ARM 기반 CPU에서 돌아가도록 만들어졌습니다. 하지만 아이폰 이전 스마트폰 시장은 매우 협소했고 윈도우 모바일의 입지는 초기 스마트폰 시장에서도 그렇게 큰 편이 아니었기 때문에 여전히 윈도우는 x86 생태계를 크게 벗어나지 못했습니다. 당시에는 PC가 인터넷 세상을 지배하던 기기였던 만큼 이게 큰 문제도 아니었습니다. 본격적인 변화는 아이폰과 안드로이드 스마트폰이 폭발적으로 보급된 2010년대 이후입니다. 마이크로소프트는 윈도우 모바일을 윈도우 폰으로 바꾸고 대대적인 변화를 시도했지만, 이미 시장의 주도권은 애플과 구글이 가져간 상태였습니다. 과거 사람들이 인터넷에 접속하던 경로는 윈도우 OS가 깔린 PC였지만, 이제는 손안의 스마트폰이 더 일차적인 기기가 됐습니다. 마이크로소프트는 아이패드를 견제하기 위해 윈도우 RT처럼 ARM 태블릿에서 사용할 수 있는 윈도우 OS까지 만들었으나 결국 다시 실패하고 시장에서 사라집니다. 이후 마이크로소프트가 다시 ARM 생태계에 윈도우 10을 이식한 것은 2017년이었습니다.(Windows 10 on ARM 혹은 WoA) 그런데 이번에는 혼자가 아니었습니다. ARM 생태계의 맹주 가운데 하나인 퀄컴과 함께 돌아왔습니다. ARM 생태계로 들어가려는 마이크로소프트와 노트북과 데스크톱까지 더 넓은 시장을 개척하려는 퀄컴의 이해관계가 맞아떨어진 결과였습니다. 마이크로소프트는 ARM용 윈도우 10을 내놓고 퀄컴은 스냅드래곤 835 모바일 PC 플랫폼을 선보였습니다. 마이크로소프트는 비싼 수업료를 지불하면서 소비자들이 요구사항을 확실히 인지했습니다. ARM 기반 윈도우가 성공하기 위해서는 x86 용으로 나온 기존의 프로그램을 모두 구동할 수 있어야 합니다. 소비자가 윈도우 PC를 사는 이유는 당연히 윈도우 앱을 사용하기 위한 것입니다. 따라서 ARM 버전 윈도우 10에서는 에뮬레이터를 통해 x86 프로그램을 어느 정도 구동할 수 있게 만들었습니다. 그러면서도 본래 스마트폰과 태블릿 용으로 개발되어 전력 소모가 적고 모바일 네트워크 통합이 쉬운 스냅드래곤을 사용하면 훨씬 쓰임새가 높을 것으로 기대됐습니다. 이런 이유로 이번에는 마이크로소프트는 물론 삼성, HP, ASUS 같은 주요 제조사에서 ARM 윈도우 10 노트북들을 선보였습니다. 그러나 시장에서의 반응은 솔직히 아주 좋다고는 할 수 없었습니다. ARM 네이티브 윈도우 앱은 매우 빨랐지만, x86 앱은 속도가 느리고 호환성 문제도 완전히 해결되지 않아 사용이 불안정했습니다. 여기에 결정적으로 가격도 저렴하지 않아 시장에서 의미 있는 점유율을 확보하는 데 실패했던 것입니다. 하지만 마이크로소프트의 지원과 퀄컴의 도전은 계속됐습니다. 퀄컴은 2018년 스냅드래곤 8cx를 내놓은데 이어 보급형 모델인 스냅드래곤 7c를 내놓고 2020년에는 다시 5G 지원 기능을 더한 스냅드래곤 8cx Gen 2 5G를 내놓았습니다. 그리고 최근에는 다시 보급형 스냅드래곤 7c의 마이너 업그레이드 버전인 스냅드래곤 7c Gen 2를 공개하면서 스냅드래곤 ARM 윈도우 개발자 키트도 같이 선보였습니다. 아무래도 ARM 윈도우 네이티브 앱이 부족한 것이 문제다 보니 이 부분을 개선하기 위해 개발자들에게 키트를 보급하려는 것이 목적으로 보입니다. 포기할 줄 모르는 마이크로소프트와 퀄컴의 도전 정신은 인정하지만, 애당초 윈도우와 ARM 모두 개방적인 생태계라 주도적인 기업이라도 해도 시장을 좌지우지하기는 어렵습니다. 이것과 극명한 대조를 이루는 것이 애플의 ARM 생태계 이전입니다. 애플이 맥 CPU를 인텔에서 자체 설계한 ARM 프로세서로 바꾸겠다고 선언했을 때 실패하거나 어려움을 겪을 것으로 예상한 사람의 거의 없었습니다. 맥 OS 기기는 애플만 만들기 때문입니다. 더구나 애플의 프로세서와 OS 개발 능력은 이미 업계 최고 수준입니다. M1 칩의 성능도 놀랍지만, 기존의 x86 맥 OS 앱을 에뮬레이션을 통해 돌려도 속도가 매우 빠르다는 사실이 이를 방증합니다. 퀄컴과 마이크로소프트가 몇 년 후 ARM 기반 윈도우 10 보급에 성공하면서 서서히 시장에 안착하게 될지 아니면 결국 과거처럼 실패를 거듭할지는 아직 알 수 없습니다. 분명한 것은 기존의 윈도우 앱을 제대로 사용할 수 없는 반쪽짜리 윈도우 PC를 구입할 소비자는 많지 않다는 것입니다. 결국 호환성과 성능을 얼마나 높일 수 있는지가 관건이 될 것입니다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

미국항공우주국(NASA, 이하 나사)는 지구와 인접한 두 행성 가운데 화성에만 5대의 로버를 보냈습니다. 반면 금성에는 한 대의 로버도 파견하지 않았습니다. 이유는 간단합니다. 화성은 지구보다 좀 추운 정도지만, 금성은 섭씨 464도의 초고온에 압력도 지구 표면보다 90배 이상 높은 고압 환경이기 때문입니다. 이런 고온 고압 환경에서 장시간 버틸 수 있는 로버는 현재까지 존재하지 않습니다. 지금까지 금성 표면에서 가장 오래 버틴 탐사선은 구소련 시절에 발사한 베네라 13(Venera 13) 호로 2시간 7분 정도 임무를 수행했습니다. 지금 기술로 탐사선을 보내도 이보다 약간 더 오래 버틸 수 있을 뿐입니다.  하지만 나사의 과학자들은 금성 표면에 로버, 비행선, 항공기 등 다양한 형태의 탐사선을 보내기 위해 많은 연구를 진행했습니다. 핵심은 초고온 환경에서 버틸 수 있는 동체, 모터, 동력원, 통신, 전자 시스템을 개발하는 것입니다. 모든 것이 다 어렵지만, 특히 어려운 부분은 컴퓨터를 포함한 각종 전자 시스템입니다. 현재 우리가 사용하는 실리콘 기반 반도체와 일반적인 전자 회로는 열에 매우 취약합니다. 전기 회로는 온도가 올라가면 부피가 팽창하고 저항도 증가하며 누설 전류가 증가해 제대로 기능을 못 할 뿐 아니라 심한 경우 회로가 물리적으로 손상되어 영구적으로 사용할 수 없게 됩니다. 수년 전 나사 글렌 연구소의 과학자들은 실리콘 기반 집적회로(IC)보다 훨씬 높은 온도에서 작동할 수 있는 실리콘 카바이드 (silicon carbide) 소재 집적 회로를 개발했습니다. 실리콘 카바이드 회로는 금성 표면의 온도에서도 장시간 작동이 가능합니다. 아칸소 대학과 스웨덴 왕립 공과대학의 연구팀은 여기서 한발 더 나아가 실리콘 카바이드 전자 회로 및 반도체 제조 기술을 개발하고 40종의 반도체와 회로를 테스트해 초고온 환경에서 안정적으로 작동할 수 있는 복잡한 전자 시스템을 개발했습니다.실리콘 기반 집적회로는 아무리 내열 설계를 잘해도 섭씨 250-300도가 넘으면 모든 회로가 작동하는 (on) 상태가 되어 사실 반도체로 작동이 불가능합니다. 물론 우리가 현재 사용하는 CPU나 GPU 모두 섭씨 100도만 넘어가도 상당히 불안정한 상태가 되기 때문에 강력한 쿨러를 사용해서 온도를 안정시켜야 합니다. 그러나 이런 일은 주변 온도가 섭씨 500도에 근접하는 금성 표면에서는 불가능합니다. 연구팀이 개발한 벌컨 II (Vulcan II) 프로세서는 섭씨 500도는 물론 그보다 높은 섭씨 800도의 고온에서도 작동이 가능합니다.  이런 내열 전자 회로가 실제 상용화된다면 금성 탐사 이외에 여러 분야에서 응용이 가능할 것으로 기대됩니다. 예를 들어 고온 반응용기나 보일러, 엔진 내부를 감시하는 센서나 화재 현장 같은 고온 환경에서 안심하고 사용할 수 있는 전자기기 개발이 가능해집니다. 우주 탐사 영역에서도 태양 표면에 더 근접할 수 있는 탐사선이나 수성 표면을 달릴 수 있는 로버 개발도 도전할 수 있습니다. 아직은 더 많은 연구가 필요하지만, 점점 발전하는 모습을 볼 때 이런 기대도 무리는 아닐 것입니다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

코로나19의 여파로 국내외 노트북 시장이 급성장하자 ‘대목’을 잡으려는 업체들의 경쟁이 치열해졌다. 15일 업계에 따르면 시장조사업체 스트래티지애널리틱스(SA)는 지난 1분기 글로벌 노트북 출하량이 전년도 같은 기간 대비 약 81% 증가한 6240만 대로 집계됐다고 14일 밝혔다. 레노버는 지난 1분기 1630만 대의 노트북을 출하해 23.9% 점유율로 1위를 기록했다. HP(22.6%), 델(14.6%), 애플(8.4%), 에이서(7.2%)가 그 뒤를 이었다. 삼성전자와 LG전자 등의 제품은 국내에서 인기가 많지만 글로벌 시장에서는 순위권밖이었다. 운영체제(OS) 기준으로는 윈도 기반 노트북이 전체 출하 노트북의 73%를 차지했다. 구글 크롬을 사용하는 크롬OS가 17.7%, 애플의 맥OS가 8.4%로 나타났다. 특히 크롬OS를 탑재한 크롬북의 올해 1분기 출하량은 전 분기 대비 174% 증가한 1210만대를 기록하며 상승세가 두드러졌다.노트북 시장의 급성장은 코로나19 영향이 크다. 감염 예방을 위해 재택근무가 늘어났으며, 집안에 머무는 시간이 많아지면서 게임을 하거나 온라인동영상 서비스(OTT)를 시청하는 이용자들이 크게 늘어났다. 학교나 학원에서 원격수업을 활용하는 것도 노트북 시장 성장에 영향을 미쳤다. SA는 “노트북 업그레이드 주기도 맞물리면서 이같은 성장이 나타났다”고 설명했다. 지난 12일 시장조사업체 한국 IDC도 올해 1분기 국내 PC 출하량은 지난해 동기 대비 30.7% 증가한 189만대를 기록했다고 발표했다. 이는 2012년 1분기 출하량 194만대 이후 10년 만의 최대 기록이다. 그 중에서도 국내 노트북 판매량은 43.2% 늘어난 123만 9000대를 기록했다. 데스크톱 PC의 판매량 65만 2000대와 성장률 12.1%를 모두 크게 앞질렀다.상황이 이러하자 국내외 업체들은 서둘러 신제품을 내놓고 있다. 삼성전자는 지난 14일 노트북 신제품 ‘갤럭시북 프로’ 시리즈를 한국과 미국, 독일, 영국 등에서 일제히 출시했다. ‘갤럭시북 프로’ 13.3인치 모델은 역대 삼성 ‘갤럭시북’ 시리즈 중 가장 얇은 두께(11.2㎜)와 가장 가벼운 무게(868g)를 지녔다. 노트북 화면이 360도 돌아가는 ‘갤럭시북 프로 360’도 13.3인치 모델의 두께가 11.5㎜, 무게는 1.04㎏로 줄여 휴대성을 극대화했다. 손가락 터치(접촉)로 작동이 가능한 ‘아몰레드 디스플레이’가 갤럭시북 최초로 적용됐다. 스마트폰·태블릿PC 등과의 연동성을 강화해 ‘갤럭시 생태계’를 단단하게 구축한 것도 특징이다. 애플은 자체 개발한 중앙처리장치(CPU)인 ‘M1’ 칩셋을 탑재한 아이맥, 맥북프로, 맥북에어를 앞세워 시장 공략에 나섰다. 지난해 11월 출시한 맥북에어와 맥북프로는 그동안 사용하던 인텔칩을 제쳐두고 PC에 처음으로 M1칩을 적용한 제품이다. 우려와 달리 PC 사용환경이 안정적이고 전작보다 성능도 크게 개선됐다는 호평을 받았다. 더불어 지난달 21일 출시한 아이맥 신제품에도 M1 칩셋이 적용됐다. M1 덕분에 전력 소모가 적으며 기존 제품 대비 소음도 현저히 감소했다. 두께는 11.5㎜에 불과해 날렵한 디자인을 지녔다. 색상은 7가지로 나왔다.지난 1~2월에 신형 ‘LG그램’과 ‘LG그램 360’을 출시한 LG전자는 이번달에 ‘LG그램 15’를 새롭게 출시해 제품군을 강화한다. 기존에는 14, 16, 17인치형 제품이 있었는데 15인치대 제품을 추가하게 된다. 앞선 제품들이 16대10 화면비율이었는데 이번에는 16대9 화면비 디스플레이를 탑재한다. 한재희 기자 jh@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

삼성전자가 기존 데이터센터의 메모리 용량 한계를 극복한 새로운 개념의 D램 기술을 세계 최초로 내놨다. 삼성전자는 업계 최초로 ‘컴퓨트 익스프레스 링크(CXL)’ 기반 D램 메모리 기술을 개발했다고 11일 밝혔다. 인공지능(AI), 머신러닝, 빅데이터 등 데이터센터의 성능을 획기적으로 개선할 수 있는 대용량·고대역 D램 기술이다. CXL은 고성능 컴퓨터 환경에서 중앙처리장치(CPU)와 함께 사용되는 메모리, 저장장치 등을 더 효율적으로 활용하기 위해 새롭게 제안된 인터페이스(장치 간 연결 방식)다. 일반적인 기업용 서버 CPU는 D램 모듈을 최대 16개까지 탑재할 수 있는데 새 인터페이스를 활용하는 CXL D램은 기존 DDR D램에 더해 추가로 장착될 수 있다. 기존에는 목적지까지 갈 수 있는 길이 16곳까지가 최대였다면 이제는 도로를 더 추가해 더 많은 차량이 오갈 수 있는 발판을 만든 것이다. CXL D램은 기존 시스템의 메인 D램과 함께 시스템 메모리 용량을 테라바이트급(TB)까지 확장할 수 있다고 회사는 설명했다. 삼성전자는 2019년 인텔 주도로 발족한 ‘CXL 컨소시엄’에 참여했는데 이곳에서 제안된 내용을 실제로 구현해 낸 것이다. 새로 개발한 CXL D램 기술은 인텔 플랫폼에서 이미 검증을 마쳤다. 삼성전자는 시장 상황을 살피며 CXL 기반 메모리를 적기에 상용화하며 ‘반도체 기술 초격차’를 이어 가겠다는 계획이다. 삼성전자 측은 “데이터센터가 요구하는 차세대 기술을 선도하고 CXL 생태계가 확장될 수 있도록 글로벌 기업들과의 협력을 강화해 나가겠다”고 말했다. 한재희 기자 jh@seoul.co.kr

삼성전자가 기존 데이터센터의 메모리 용량 한계를 극복한 새로운 개념의 D램 기술을 세계 최초로 내놨다. 삼성전자는 업계 최초로 ‘컴퓨트 익스프레스 링크(CXL)’ 기반 D램 메모리 기술을 개발했다고 11일 밝혔다. 인공지능(AI), 머신러닝, 빅데이터 등 데이터센터의 성능을 획기적으로 개선할 수 있는 대용량·고대역 D램 기술이다. CXL은 고성능 컴퓨터 환경에서 중앙처리장치(CPU)와 함께 사용되는 메모리, 저장장치 등을 더 효율적으로 활용하기 위해 새롭게 제안된 인터페이스(장치 간 연결 방식)다. 일반적인 기업용 서버 CPU는 D램 모듈을 최대 16개까지 탑재할 수 있는데 새 인터페이스를 활용하는 CXL D램은 기존 DDR D램에 더해 추가로 장착될 수 있다. 기존에는 목적지까지 갈 수 있는 길이 16곳까지가 최대였다면 이제는 도로를 더 추가해 더 많은 차량이 오갈 수 있는 발판을 만든 것이다. CXL D램은 기존 시스템의 메인 D램과 함께 시스템 메모리 용량을 테라바이트급(TB)까지 확장할 수 있다고 회사는 설명했다.삼성전자는 2019년 인텔 주도로 발족한 ‘CXL 컨소시엄’에 참여했는데 이곳에서 제안된 내용을 실제로 구현해 낸 것이다. 새로 개발한 CXL D램 기술은 인텔 플랫폼에서 이미 검증을 마쳤다. 삼성전자는 시장 상황을 살피며 CXL 기반 메모리를 적기에 상용화하며 ‘반도체 기술 초격차’를 이어 가겠다는 계획이다. 삼성전자 측은 “스마트 데이터센터가 요구하는 차세대 기술을 선도하고 CXL 생태계가 빠르게 확장될 수 있도록 글로벌 기업들과의 협력을 강화해 나가겠다”고 말했다. 한재희 기자 jh@seoul.co.kr

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

삼성전자와 LG전자, 애플이 제각기 PC 신제품을 경쟁적으로 내놓으며 치열한 맞대결을 예고했다. 삼성전자는 지난달 28일 사상 첫 노트북 언팩(공개행사)인 ‘삼성 갤럭시 언팩 2021’를 개최하고 ‘갤럭시북 프로’와 ‘갤럭시북 프로360’을 공개했다. 본래 삼성전자는 언팩 행사에서 스마트폰이나 스마트워치, 태블릿, 무선이어폰 등을 공개했는데 처음으로 노트북 신제품을 위한 언팩을 연 것이다. 코로나19로 인해 ‘비대면 수요’가 여전한 가운데 가파르게 성장중인 PC 시장을 놓치지 않겠다는 의지를 내비친 것이다. ‘갤럭시북 프로’ 13.3인치 모델은 역대 삼성 ‘갤럭시북’ 시리즈 중 가장 얇은 두께(11.2㎜)와 가장 가벼운 무게(868g)를 지녔다. 노트북 화면이 360도 돌아가는 ‘갤럭시북 프로 360’도 13.3인치 모델의 두께가 11.5㎜, 무게는 1.04㎏로 줄여 휴대성을 극대화했다. 그러면서도 두 제품은 주요 항공우주 제조사에서 비행기를 만들 때 사용하는 ‘알루미늄 5000‘과 ‘6000’ 시리즈가 적용돼 가벼우면서도 내구성을 한껏 끌어올렸다.두 제품 모두 손가락 터치(접촉)로 작동이 가능한 ‘아몰레드 디스플레이’가 갤럭시북 최초로 적용됐다. ‘갤럭시북 프로 360’에는 휴대용 필기구인 ‘S펜’이 함께 제공되는데 두께와 길이가 기존 대비 각각 2.5배, 1.4배 커졌다. 360도로 화면을 젖혀 태블릿처럼 형태를 만든 뒤 필기할 수 있다. ‘갤럭시북 프로 360’은 세부 옵션에 따라 181만~274만원, ‘갤럭시북 프로’는 130만~251만원에 나왔다. 국내에서는 14일 정식 출시되다.지난 1~2월에 신형 ‘LG그램’과 ‘LG그램 360’을 출시한 LG전자는 이번달에 ‘LG그램 15’를 신규 출시해 제품군을 강화한다. 기존에는 14, 16, 17인치형 제품이 있었는데 15인치대 제품을 추가하는 것이다. 기존 제품들이 16대10 화면비율이었는데 이번에는 16대9 화면비 디스플레이를 탑재한 것도 특징이라 할 수 있다. 최신 인텔 11세대 프로세서 ‘타이거레이크’를 적용해 기존 10세대 프로세서보다 데이터 처리 속도가 약 20% 빨라졌다.애플은 자체 개발한 중앙처리장치(CPU)인 ‘M1’ 칩셋을 탑재한 아이맥, 맥북프로, 맥북에어를 앞세워 시장 공략에 나섰다. 지난해 11월 이미 129만원부터 시작하는 맥북에어와 169만원부터 시작하는 맥북프로를 출시했다. 그동안 사용하던 인텔칩을 제쳐두고 PC에 처음으로 M1칩을 적용한 것인데 우려와 달리 PC 사용환경이 안정적이고 전작보다 성능도 크게 개선됐다는 호평을 받았다. 맥북에어는 가성비(가격대비 성능)가 좋다는 평가가 나왔고, 맥북프로는 큰 용량의 영상을 편집할 때도 별다른 버벅거림없이 업무를 처리할 수 있단 점에서 높은 점수를 받았다. 지난달 21일 출시한 아이맥 신제품에도 M1 칩셋이 적용됐다. M1 덕분에 전력 소모가 적으며 기존 제품 대비 소음도 현저히 감소했다. 두께는 11.5㎜에 불과해 날렵한 디자인을 지녔다. 색상은 7가지로 나왔다. 기존 21.5인치 아이맥 대비 CPU 성능이 최대 85% 빠르다. 7코어 GPU 모델은 169만원부터, 8코어 GPU 모델 가격은 194만원부터 판매된다. 아이맥은 미국에서 이달 중순쯤 출시되지만 한국 출시 시점은 아직 미정이다. 한재희 기자 jh@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

애플이 20일(현지시간) 일체형 데스크톱 ‘아이맥’과 태블릿 PC ‘아이패드 프로’, 무선 위치추적 장치 ‘에어태그’ 등 신제품을 공개했다. 애플은 이날 미 캘리포니아주 쿠퍼티노 본사 애플파크 스티브잡스 극장에서 ‘스프링 로디드’(Spring loaded)라는 이름의 온라인 행사를 열고 두께를 11.5㎜로 얇게 만든 화면 일체형 데스크톱 ‘아이맥’(iMac)을 새로 내놨다. 무게도 4.48㎏에 불과해 전작 아이맥 21.5형(2019)보다 1㎏나 감소하며 부피가 50% 가량 줄어든 것이다. 독자 설계한 반도체 칩 ‘M1’을 탑재하면서 두께를 대폭 줄였다는 게 회사 측의 설명이다. 각종 칩이 부착되는 로직보드와 열을 식히는 냉각시스템이 PC에서 가장 큰 부피를 차지한다. 이에 따라 애플은 중앙처리장치(CPU)와 그래픽처리장치(GPU), 뉴럴엔진, D램 등을 통합하고 전력 효율을 높여 발열을 줄인 M1 칩 덕분에 로직보드를 작게 만들고 냉각시스템은 2개의 작은 팬으로 축소해 전체 PC 두께를 1cm대로 줄였다는 것이다. 존 터너스 애플 하드웨어 엔지니어링 수석부사장은 새 아이맥을 “M1을 기반으로 해서 밑바탕부터 새롭게 만들었다”고 강조했다. 키보드에는 사용자가 지문으로 컴퓨터를 잠금해제할 수 있는 터치ID 버튼을 추가했다. 터치ID는 맥북처럼 키보드의 오른쪽 상단에 있다. 색상도 피치와 민트, 라벤더 등 7가지 색상 버전을 출시했다. 다만 4가지 색상은 가격대가 1299달러(약 145만원), 나머지 3개 색상은 1499달러부터 시작한다. 출시는 5월 하반기다. 5세대 이동통신(5G)을 지원하는 아이패드 프로 신형도 공개했다. 더 많은 외부 모니터와 연결할 수 있도록 선더볼트 포트와 미니 LED 디스플레이를 갖춘 것이 특징이다. 아이패드 프로 신형 라인업 중에서도 M1를 탑재한 버전을 출시해 개선된 그래픽과 향상된 증강현실(AR) 기능을 담았다. 가격대는 799달러부터 시작하며 30일부터 판매를 시작한다. 사물이나 반려동물 등을 추적할 수 있는 분실방지 장치 겸 위치추적기 ‘에어태그’(AirTag)도 주목된다. 자체 개발한 U1 칩이 내장된 작고 납작한 원형 모양의 에어태그는 열쇠나 가방 등에 달아놓으면 어디에 뒀는지 기억나지 않을 때 아이폰을 이용해서 위치를 추적할 수 있다. 음성비서 시리(Siri)로도 작동이 가능하다. 방수 및 방진 기능이 있으며 소리를 재생하는 내장 스피커가 탑재됐다. 애플워치처럼 장치에 무료로 이름 등의 각인을 새길 수 있다. 에어태그는 30일부터 출시된다. 가격은 개당 29달러. 4개를 한꺼번에 살 경우 99달러다. 이밖에 애플은 시리 리모컨이 제공되는 4K 애플TV 신형, 가족끼리 공유가 가능해진 신용카드 ‘애플카드’를 선보였다. 아이폰12와 아이폰12미니의 보라색 버전도 공개됐다. 보라색 아이폰은 30일 출시된다. 김규환 선임기자 khkim@seoul.co.kr

전 세계적으로 인터넷 서비스에 대한 수요가 폭증하면서 IT 기업들은 막대한 데이터를 실시간으로 처리할 수 있는 데이터 센터 구축에 열을 올리고 있습니다. 하지만 이 과정에서 뜨거워진 서버를 식히는 일이 새로운 과제로 떠오르고 있습니다. 최첨단 기술이 집약된 CPU, GPU, 메모리, SSD, HDD 등 각종 서버 부품들은 많은 전력을 소모하고 이를 열에너지의 형태로 배출하기 때문입니다. 수많은 서버가 밀집한 대형 데이터 센터는 필연적으로 엄청난 열기를 내뿜게 되어 있습니다. 하지만 반도체를 포함해서 대부분의 전자 제품은 높은 열에 취약합니다. 결국 정상적인 작동을 보장하기 위해서는 열을 빠르게 식혀줘야 합니다. 서버를 가동할 때는 물론이고 서버를 냉각하는 과정에서도 막대한 양의 전력이 소모됩니다. 데이터 센터에 들어가는 전력은 운용하는 기업 입장에서는 모두 비용입니다. 그리고 아직 전기 생산의 상당 부분이 화석 연료에 의존하고 있기 때문에 환경에도 좋지 않습니다. 하지만 그렇다고 서버에 들어가는 전력을 줄일 순 없습니다. 결국 냉각에 들어가는 에너지를 줄여야 한다는 결론이 나옵니다. 이를 위해 IT 기업들은 여러 가지 신기술을 개발하고 있습니다. 그 중 하나로 마이크로소프트는 차가운 바다에 서버를 담그는 프로젝트 나틱 (Natick)을 진행하고 있습니다. 강철 실린더 내부에 서버를 탑재한 후 바다에 넣으면 차가운 물에 의해 서버를 쉽게 식힐 수 있다는 아이디어입니다. 그러나 높은 수압과 부식을 견딜 수 있는 특수 컨테이너를 제작해야 하는 데다 수리가 까다롭다는 문제점이 있습니다. 바닷속에 서버를 넣는 것 자체는 기술적으로 가능하겠지만, 과연 비용을 절감도 가능할지는 의문입니다. 그런데 마이크로소프트는 여기서 한술 더 떠서 아예 끓는 액체에 서버를 담그는 프로젝트를 진행하고 있습니다. 서버를 끓는 점이 섭씨 50도인 특수 용액에 담가 그 온도 이상으로 오르지 않게 냉각하는 것입니다. 액체는 기체보다 열을 전달하는 능력이 우수하고 CPU나 GPU처럼 특정 부품이 아니라 서버 전체를 골고루 냉각할 수 있다는 점에서 일반적인 공랭식 냉각 시스템보다 더 우수한 효과를 기대할 수 있습니다. (사진) 이 방법은 상당히 혁신적이고 새로운 기술처럼 보이지만, 사실은 생각보다 오래전부터 사용된 기술입니다. 전자제품을 절연성 액체에 넣어 냉각시키는 기술을 침지 냉각 (immersion cooling) 혹은 액침 냉각 (liquid immersion cooling)이라고 부르는데, 이미 고성능 컴퓨터 냉각에 오래전부터 사용되고 있었습니다. 다만 일반적인 냉각 시스템에 비해 관리가 쉽지 않고 가격이 비싸 널리 상용화되지 않았을 뿐입니다. 그런데 최근 데이터 센터에서 열관리가 새로운 과제로 떠오르자 액침 냉각 기술이 다시 주목받고 있습니다. 이미 3M은 불소 소재를 이용한 절연성 냉각액인 노벡 엔지니어드 플루이드를 출시한 바 있습니다. 이 제품은 기가바이트나 후지쯔에서 개발한 액침 냉각 서버에 일부 사용됐지만, 아직 대규모 클라우드 서비스 기업에서 사용된 적은 없었습니다.마이크로소프트가 공개한 테스트 서버 역시 3M 제품을 사용합니다. 만약 마이크로소프트가 본격 도입된다면 주요 클라우드 서비스 기업 가운데 첫 번째로 액침 냉각 서버를 사용한 사례가 될 것입니다. 좀 더 기술적으로 깊이 들어가면 마이크로소프트의 액침 냉각 서버는 2상 액침 냉각 (two-phase liquid immersion cooling) 방식을 사용합니다. 서버가 작동하면 주요 부품의 온도가 섭씨 50도는 쉽게 넘기기 때문에 냉각액은 바로 펄펄 끓으면서 기체가 됩니다. 기화된 냉각액은 밀폐된 서버 상부의 냉각 코일에서 다시 액체로 변해 아래로 떨어지게 됩니다. 서버 안에서 기화와 응결의 두 과정(2상)을 거치는 것입니다. 이 방식을 통해 에너지를 5-15% 정도 절감하고 서버를 더 효과적으로 냉각해 안정적인 작동을 보장하는 것입니다. 참고로 3M 냉각액은 전자 제품에 손상을 주지 않으며 서버 역시 액체에 넣는 것을 고려해 제작되었기 때문에 장기간 작동을 보장합니다. 다만 이 방법은 기존의 냉각 방식보다 가격이 비싸고 상대적으로 관리가 까다롭습니다. 따라서 추가 비용보다 절감할 수 있는 에너지 비용이 많다는 점과 장애 없는 안정적인 서버 유지가 가능하다는 점을 입증해야 합니다. 이 과정은 몇 년 정도 걸릴 것입니다. 계속해서 서버를 액체 속에 담그는 마이크로소프트의 시도가 어떤 결실을 맺게 될지 궁금합니다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

“과거의 인텔이 돌아왔다. 인텔의 제품과 파운드리 서비스로 전 세계적 수요에 부응하겠다. 인텔 최고의 날은 아직 오지 않았다.” 인텔의 새로운 최고경영자(CEO) 팻 겔싱어가 지난달 23일(현지시간) 이렇게 선언했다. 이날 겔싱어는 미국 애리조나주에 200억 달러를 투자, 대규모 생산 공장 두 개를 건설하고 본격적으로 파운드리(반도체 위탁 생산) 서비스를 시작하겠다고 밝혔다. 인텔 파운드리 서비스는 22나노미터(nm) 공정으로 시작하고 향후 7나노로 업그레이드할 예정이다. 인텔의 이날 발표에 미 바이든 행정부와 애리조나주에서도 인텔의 공장 설립을 전폭적으로 지원하겠다고 밝히며 화답했다. ‘인텔의 컴백’은 그동안 주가가 부진하고 기술 경쟁력이 뒤처졌던 회사(인텔)의 부활을 의미하는 것은 아니었다.●美 정부도 적극 지원… ‘반도체 굴기’ 기대감 인텔의 발표는 미국 정부와 언론에서도 큰 관심을 두고 비중 있게 보도했다. “미국의 자존심이 돌아올 것”이라고 믿는 분위기였다. 그동안 중국 등 아시아에 의존해 마스크 하나 제대로 만들지 못했던 미국의 과거를 반성하고 이제는 제조업도 미국이 이끌겠다는 의지를 반영하는 것으로 받아들여졌다. 정부가 민간 기업의 비즈니스에 관여하지 않고 ‘룰’을 만들어 자유로운 경쟁을 보장하는 것이 미국식 자본주의의 특징이었다. 하지만 ‘반도체’와 ‘5G’, ‘인공지능’ 등 미래 기술 분야에서는 다르다. 정부가 적극 개입해 ‘위너’를 선택하는 아시아식 성공 방식을 미국이 따라하는 정책 전환의 의미도 있었다. ‘반도체 굴기’는 중국의 전유물이었다. 하지만 이제 미국이 ‘반도체 굴기’를 통해 최강국 미국을 다시 만들겠다는 의지가 깔려 있었다. 미국의 반도체 굴기는 인텔, 엔비디아, AMD 등 전통 반도체 업체만 이끄는 것이 아니다. 글로벌 비즈니스를 이끄는 실리콘밸리 기업인 애플, 구글, 마이크로소프트(MS), 아마존, 페이스북 등 빅테크 기업도 자체 반도체 개발을 선언하고 속속 자체 칩 개발을 추진하고 있다. 실제 지난달 30일(현지시간) 미국의 테크 전문매체 디인포메이션에 따르면 아마존은 2015년 인수한 반도체 개발 업체 안나푸르나랩스 팀을 통해 네트워크 스위칭용 칩을 개발 중이다. 자체 네트워킹 칩을 활용해 아마존 클라우드(AWS) 서비스 성능을 개선한다는 목표다. 아마존이 자체 칩을 사용하면 현재 칩 공급원인 브로드컴에 대한 의존도를 줄일 수 있다. 이날 보도의 파장은 커서 경쟁사 브로드컴 주가가 3.48% 하락했을 정도였다. 아마존이 자체 칩 개발을 공식화함에 따라 아마존, 구글, 애플, MS, 페이스북 등 빅테크 기업들의 반도체 칩 개발 및 통합 전략이 모두 공개됐다. 빅테크 기업이 반도체 자체 개발을 통해 ‘빅테크 세미컴’(BigTech Semiconductor company)이 되는 셈이다. 그렇다면 빅테크 기업이 인텔, 퀄컴, 브로드컴, 삼성전자 등에 의존하지 않고 반도체를 직접 설계하는 이유는 무엇일까? 첫째, 각사의 핵심 서비스 및 제품을 개선하는 데 반도체 성능 향상이 가장 중요하기 때문이다. 빅테크 기업의 스케줄에 맞춰 제품을 생산할 수 있게 됐다. 애플의 M1 칩이 대표 사례다. 애플은 M1 칩으로 기존 인텔칩에 비해 성능이 획기적으로 개선된 맥북 시리즈를 선보이며 호평받고 있다. 애플은 컴퓨터와 칩을 동시에 설계 제작하기 때문에 외관이나 기구 설계, 방열 처리, 전력 요구 등을 함께 고려하며 출시한다. 이에 따라 전체적으로 균형 잡히고 쉽게 따라갈 수 없는 완성도를 가진 제품을 만들었다. 또 제품 출시 시기, 가격에 강력한 통제권을 가지게 됐다. 과거엔 기존 반도체 업체(인텔 등) 신제품 출시에 의존, 신제품을 만들 수밖에 없었기 때문에 최적의 출시 타이밍을 놓쳤다. 이제는 핵심 부품을 내재화해 단일 이익 구조로 제품의 가격을 통제할 수 있게 됐다. ●M1 칩 개발 애플, 뮌헨 반도체 연구소 개설 계획 애플은 여기에 그치지 않고 2022년 독일 뮌헨에 대규모 반도체 설계 연구소를 개설할 계획이라고 밝혔다. 애플의 뮌헨 반도체 연구소는 AP, 5G 모뎀칩, 차세대 무선 기술 등을 연구할 계획이다. M1 칩 외에도 5G 모뎀칩과 데스크톱 고성능 프로세서도 독자적으로 설계해 사용하는 것은 시간문제가 됐다. 애플의 이 같은 전략은 모든 실리콘밸리 빅테크 기업으로 옮겨 갔다. 구글도 모바일 애플리케이션 프로세서(AP·코드명 ‘화이트채플’)를 개발 중이며, MS 역시 최근 자체 서버와 서피스PC용 중앙처리장치(CPU)를 개발 중이라고 보도된 바 있다. 페이스북은 오큘러스 디바이스를 위해 자체 칩을 설계 중이다. 실리콘밸리에서는 페이스북의 칩 관련 발표가 임박했다는 소문도 들린다. 페이스북은 가상현실(VR) 기기 오큘러스의 성능을 높이려면 무게를 더 가볍게 하고, 처리 속도를 높이며 전력 소비량을 낮춰야 한다. 이를 위해 칩 자체 설계를 결정했다. 둘째, ARM 기반(아키텍처) 반도체 설계가 가능해져 반도체 제조의 민주화가 됐기 때문이다. 빅테크 기업 모두 ARM 코어를 활용해 칩을 직접 설계하고 있는데 이 기술을 활용하면 각 기업에 맞는 제품을 최적화해 개발할 수 있게 된다. 이렇게 설계된 칩은 TSMC나 삼성전자 등 반도체 파운드리 업체에서 제조하는 방식이다(이 사업에 인텔이 뛰어들었다). ARM의 아키텍처도 한 단계 발전, 이제는 ‘필수불가결’한 방식이 됐다. 실제 ARM은 지난달 31일 기기 성능을 30% 높일 수 있는 아키텍처(Armv9)를 발표, 성능을 10년 만에 크게 높였다. ARM 측은 새로운 설계를 통해 약 3000억개의 칩이 개발될 것으로 예상했다. ARM은 새로운 설계를 통해 신호 처리 성능과 보안, 인공지능(머신러닝) 등 성능을 30%가량 상승시킬 수 있도록 했다. 이 아키텍처는 삼성전자의 엑시노스 AP에도 적용될 예정이다. 앞으로는 스마트폰 외에도 자율주행차, VR 헤드셋, 대규모 AI 데이터센터, 스마트시티, 스마트 공장, 스마트 냉장고 등의 개발에도 ARM 아키텍처 기반 칩이 더 광범위하게 내장된다. 빅테크 기업들이 이제 이 설계를 직접 해 생산하고 시장을 장악하겠다는 것이다. ●반도체 공급부족 현상 최소 연말까지 지속 셋째, 반도체 공급 부족 현상이 심각하기 때문이다. 현재 자동차, PC용 반도체에 이어 스마트폰과 가전용 반도체도 공급 부족이 시작됐다. 특히 스마트폰에 탑재되는 핵심 칩(AP, 모뎁칩, RF) 등의 반도체가 부족한 상황이다. 이 같은 상황은 최소 올해 말까지 지속되는데 반도체 수급 불안으로 제품 개발이 지연되고 있다. 실리콘밸리 빅테크 기업 입장에서는 언제든 반도체 공급 부족 현상이 올지 모르기 때문에 타사에 의존하기보다 자체 설계에 따른 자체 생산으로 수요에 맞게 제때 공급하려 하고 있다. 이처럼 글로벌 테크 산업은 2020년 코로나19 팬데믹을 기점으로 중대한 전환점을 맞이하게 됐다. 대대적인 반도체 공급 부족 현상을 겪는 데 이어 반도체 설계와 생산의 패러다임이 완전히 바뀌고 있는 것이다. 이에 따른 거대한 산업 재편이 예상된다. 더밀크 대표 ■ 용어 클릭 ●파운드리 팹리스 업체가 설계한 반도체를 생산 및 공급하는 사업. 제조업의 주문자상표부착생산(OEM) 공급과 비슷한 개념. ●모바일 AP 스마트폰 등에서 각종 앱 구동과 그래픽 처리를 담당하는 핵심 반도체로 PC의 CPU에 해당. ●아키텍처 반도체 설계자산(IP)을 기반으로 한 칩 제조의 기본 구조.

UHD급 영화(30GB) 2편을 1초에 처리할 수 있는 차세대 DDR5 D램이 개발됐다. 삼성전자는 업계 최초로 전송 속도를 7200Mbps로 높인 512GB(기가바이트) 용량의 DDR5 메모리 모듈을 개발했다고 25일 밝혔다. 반도체 슈퍼사이클(가격 상승)과 맞물려 하반기 상용화에 나설 경우 한국 업체들의 독주에 속도가 붙을 것으로 보인다. D램의 규격을 의미하는 DDR은 숫자가 높아질수록 성능이 높아지며, 기존 DDR4는 256GB 용량에 최고 전송속도는 3200Mbps 수준이었다. 이번에 개발된 DDR5는 기존의 DDR4 보다 2배 이상의 성능을 보여주는 것이다. 삼성전자는 이 D램에 ‘하이케이 메탈 게이트’(HKMG) 공정을 적용해 고성능과 저전력을 동시에 구현할 수 있게 했다. 절연 효과가 높은 ‘하이케이’ 물질을 절연막으로 쓰는 HKMG 공정은 기존 대비 13%의 전력을 덜 쓰게 되는데, 전력효율이 중요한 데이터센터에 최적화할 수 있다. 또 삼성은 범용 D램 제품으로는 처음으로 8단 TSV(실리콘 관통 전극) 기술을 적용했다. 더불어 글로벌 CPU(컴퓨터 중앙처리장치) 시장의 강자인 인텔은 이번 DDR5와 호환이 가능한 제품을 하반기에 내놓을 것으로 알려졌다. 전날 반도체 파운드리(위탁생산) 분야에 진출을 선언하며 삼성 등을 위협하고 나섰지만, 한편에서는 긴밀한 협력관계를 유지하고 있는 것이다. 손영수 삼성전자 메모리사업부 상무는 “이번에 개발된 DDR5 메모리는 자율주행, 스마트시티, 의료산업 등으로 활용 분야가 확대될 고성능 컴퓨터의 발전을 더욱 가속화할 것으로 기대한다”고 밝혔다. 안석 기자 sartori@seoul.co.kr

삼성전자가 대만 TSMC가 수요에 대응하지 못하는 빈틈을 노려 반도체 위탁생산(파운드리) 부문에서 대형 고객사를 잇따라 유치하고 있다. 2030년 시스템 반도체 1위 달성을 노리는 삼성전자로서는 ‘큰손’들과의 관계를 돈독히 해 나가며 TSMC와의 격차를 좁힐 기회를 잡은 모양새다. 18일 업계에 따르면 삼성전자는 최근 미국의 반도체 기업 ‘퀄컴’과 ‘인텔’로부터 파운드리 일감을 수주했다. 퀄컴으로부터는 5세대(5G) 이동통신 모뎀칩인 ‘스냅드래곤 X65’의 위탁생산을 맡게 될 것으로 보인다. 이미 삼성전자는 퀄컴의 스마트폰용 애플리케이션 프로세서(AP)인 ‘스냅드래곤 888’의 위탁생산을 따냈는데 또다시 선택을 받은 것이다. 인텔로부터는 PC에서 입출력 장치를 제어하고 전원을 관리하는 역할을 하는 사우스브리지 물량을 따냈다. 미국의 ‘엔비디아’도 지난해 9월 첫선을 보인 차세대 그래픽카드(GPU)인 ‘지포스 RTX 30’시리즈를 삼성전자에 맡긴 바 있다. 또한 미국 반도체 설계업체인 AMD도 삼성전자에 생산을 맡길 수 있다는 이야기도 업계에서 나오고 있다. 삼성전자가 잇따라 계약을 따낸 것은 파운드리 업계의 강자인 TSMC가 수요에 제대로 대응하지 못한 것에 대한 반사이익 효과가 컸다. TSMC는 지난해 파운드리 글로벌 점유율의 절반을 넘게 차지할 정도로 압도적인 업체지만 5G 통신, 클라우드, 스마트기기 등 빠르게 성장하고 있는 정보통신기술(ICT) 업체들의 반도체 수요를 홀로 감당하기에는 버거운 모습을 보이고 있다. 특히 삼성전자와 스마트폰, 태블릿, 스마트워치 등 모바일 기기에서 치열한 경쟁을 펼치고 있는 애플은 TSMC에 주로 물량을 맡겨 5나노 생산 공정의 약 50%를 차지하고 있는 것으로 알려졌다. 애플의 ‘아이폰’에 들어가는 5G 모뎀칩을 만드는 퀄컴이 맡기는 물량까지 합치면 애플과 퀄컴은 TSMC 5나노 공정의 약 80%를 차지하고 있다. TSMC가 물량을 감당하지 못하자 5나노 공정이 가능한 또 다른 업체인 삼성전자로 주요 고객사들의 주문이 몰려들고 있는 것이다. 업계에서는 이같이 ‘큰손’들과 돈독한 관계를 쌓아 나가는 것이 파운드리 후발주자인 삼성전자가 TSMC와의 격차를 줄일 수 있는 기회가 될 것이라 보고 있다. 시장조사업체 트렌드포스에 따르면 TSMC는 지난해 반도체 위탁생산 시장에서 54%의 점유율을 차지했고, 삼성전자는 17%로 3배가 넘는 격차를 보였지만 앞으로가 진정한 승부처가 될 전망이다. 그동안은 노하우가 많은 TSMC에 물량이 몰렸지만 새로 관계를 맺은 삼성전자가 안정적으로 제품을 공급한다면 굳이 TSMC를 고집할 필요가 없다. 특히 AMD는 기존 강자인 인텔과 치열한 경쟁을 벌이고 있는 와중에 TSMC가 배정하는 물량 우선순위에 밀려 중앙처리장치(CPU)나 GPU의 공급을 제때 못 받고 있기에 삼성전자를 선택지로 고민할 수밖에 없는 상황이다. 하지만 지난 16일부터 삼성전자 미국 오스틴 공장이 한파로 인한 전력 부족 문제로 생산을 멈춘 것은 악재로 꼽힌다. 오스틴 공장에서는 초미세 공정은 아니지만 14나노급의 시스템 반도체를 만들고 있는데 생산에 타격을 피할 수 없을 것으로 보인다. 이곳은 삼성전자 반도체 사업부 매출 중 5.5%가량을 차지하고 있는 것으로 알려졌다. 또한 TSMC보다 파운드리 부문의 신규 투자액이 다소 적고, 3~5나노 초미세공정 개발·고도화에 속도를 내고 있지만 양품을 만들어 내는 비율이 경쟁사보다 낮은 것 또한 앞으로 극복해야 할 점으로 꼽힌다. 한재희 기자 jh@seoul.co.kr

삼성전자가 대만 TSMC가 수요에 대응하지 못하는 빈틈을 노려 반도체 위탁생산(파운드리) 부문에서 대형 고객사를 잇따라 유치하고 있다. 2030년 시스템 반도체 1위 달성을 노리는 삼성전자로서는 ‘큰손’들과의 관계를 돈독히 해 나가며 TSMC와의 격차를 좁힐 기회를 잡은 모양새다. 18일 업계에 따르면 삼성전자는 최근 미국의 반도체 기업 ‘퀄컴’과 ‘인텔’로부터 파운드리 일감을 수주했다. 퀄컴으로부터는 5세대(5G) 이동통신 모뎀칩인 ‘스냅드래곤 X65’의 위탁생산을 맡게 될 것으로 보인다. 이미 삼성전자는 퀄컴의 스마트폰용 애플리케이션 프로세서(AP)인 ‘스냅드래곤 888’의 위탁생산을 따냈는데 또다시 선택을 받은 것이다. 인텔로부터는 PC에서 입출력 장치를 제어하고 전원을 관리하는 역할을 하는 사우스브리지 물량을 따냈다. 미국의 ‘엔비디아’도 지난해 9월 첫선을 보인 차세대 그래픽카드(GPU)인 ‘지포스 RTX 30’시리즈를 삼성전자에 맡긴 바 있다. 또한 미국 반도체 설계업체인 AMD도 삼성전자에 생산을 맡길 수 있다는 이야기도 업계에서 나오고 있다.삼성전자가 잇따라 계약을 따낸 것은 파운드리 업계의 강자인 TSMC가 수요에 제대로 대응하지 못한 것에 대한 반사이익 효과가 컸다. TSMC는 지난해 파운드리 글로벌 점유율의 절반을 넘게 차지할 정도로 압도적인 업체지만 5G 통신, 클라우드, 스마트기기 등 빠르게 성장하고 있는 정보통신기술(ICT) 업체들의 반도체 수요를 홀로 감당하기에는 버거운 모습을 보이고 있다. 특히 삼성전자와 스마트폰, 태블릿, 스마트워치 등 모바일 기기에서 치열한 경쟁을 펼치고 있는 애플은 TSMC에 주로 물량을 맡겨 5나노 생산 공정의 약 50%를 차지하고 있는 것으로 알려졌다. 애플의 ‘아이폰’에 들어가는 5G 모뎀칩을 만드는 퀄컴이 맡기는 물량까지 합치면 애플과 퀄컴은 TSMC 5나노 공정의 약 80%를 차지하고 있다. TSMC가 물량을 감당하지 못하자 5나노 공정이 가능한 또 다른 업체인 삼성전자로 주요 고객사들의 주문이 몰려들고 있는 것이다. 업계에서는 이같이 ‘큰손’들과 돈독한 관계를 쌓아 나가는 것이 파운드리 후발주자인 삼성전자가 TSMC와의 격차를 줄일 수 있는 기회가 될 것이라 보고 있다. 시장조사업체 트렌드포스에 따르면 TSMC는 지난해 반도체 위탁생산 시장에서 54%의 점유율을 차지했고, 삼성전자는 17%로 3배가 넘는 격차를 보였지만 앞으로가 진정한 승부처가 될 전망이다. 그동안은 노하우가 많은 TSMC에 물량이 몰렸지만 새로 관계를 맺은 삼성전자가 안정적으로 제품을 공급한다면 굳이 TSMC를 고집할 필요가 없다. 특히 AMD는 기존 강자인 인텔과 치열한 경쟁을 벌이고 있는 와중에 TSMC가 배정하는 물량 우선순위에 밀려 중앙처리장치(CPU)나 GPU의 공급을 제때 못 받고 있기에 삼성전자를 선택지로 고민할 수밖에 없는 상황이다.하지만 지난 16일부터 삼성전자 미국 오스틴 공장이 한파로 인한 전력 부족 문제로 생산을 멈춘 것은 악재로 꼽힌다. 오스틴 공장에서는 초미세 공정은 아니지만 14나노급의 시스템 반도체를 만들고 있는데 생산에 타격을 피할 수 없을 것으로 보인다. 이곳은 삼성전자 반도체 사업부 매출 중 5.5%가량을 차지하고 있는 것으로 알려졌다. 또한 TSMC보다 파운드리 부문의 신규 투자액이 다소 적고, 3~5나노 초미세공정 개발·고도화에 속도를 내고 있지만 양품을 만들어 내는 비율이 경쟁사보다 낮은 것 또한 앞으로 극복해야 할 점으로 꼽힌다. 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

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

최근 ‘GPT3’라는 인공지능(AI)이 화두다. 테슬라 창업자 일론 머스크 등이 참여해 설립한 인공지능 연구기관인 ‘오픈AI’가 개발한 대규모 언어모델로 마이크로소프트 슈퍼컴퓨터 수준의 최고 컴퓨팅 기술로 학습했다. CPU 28만 5000개, GPU 1만개, 400기가비트(Gb) 네트워크로 시스템 규모부터 압도적이다. 샘플 2~3개만 주면 사용자가 원하는 형태로 변환해 준다. 지난해 대화, 질의응답, 번역, 프로그램 작성 등에 사용되더니 최근에는 이미지를 그리는 변환까지도 가능해졌다고 한다. AI 발전을 실감케 하는 대목이다. 범용 AI 개발을 목표로 해 온 연구진에게도 이슈다. GPT3가 적은 샘플로 좋은 결과를 얻은 것은 사실이지만 범용언어 인공지능으로는 부족한 점이 많다. 추가 학습이 없어 지속적으로 샘플을 공급해야 하고, 모델 구조 한계로 의미 비교평가에 약하며, 사고추론 과정이 규명되지 않는다. AI 원천기술이라 할 수 있는 음성언어 정보를 연구한 지 올해로 30여년이 됐다. 그동안 콜센터, 챗봇, 교육용 영어학습, 통·번역, 특허문서 번역, 국회도서관 서비스 등에 사용됐다. 한국어에 특화된 발화음성, 말뭉치 데이터베이스, 언어연구 등을 지속적으로 같이했기에 가능한 일이었다. GPT3를 무조건 따라하기보다는 한국어에 특화된 범용언어 인공지능 확보 전략이 필요하다. ‘한국어에 적합한 범용언어 인공지능’ 확보를 위해 범국가적 협력이 필요한 때이다. 민옥기 한국전자통신연구원 지능정보연구본부장