2013년 미 육군 삼성 ‘갤럭시 노트2’ 도입기존 장비보다 훨씬 가볍고 뛰어난 CPU 성능고도로 진화하는 상용폰으로 운용비 최소화軍 “전술용폰 가능성 알아보는 단계” 주목아마 많은 분들이 의아하게 생각할 겁니다. 삼성전자의 ‘갤럭시 S9’ 스마트폰은 이미 전세계에서 수출돼 있는데, ‘무슨 뚱딴지 같은 소리냐’라고 반문하는 분도 있을 겁니다. 그런데 제가 소개하려는 스마트폰은 우리가 일상생활에서 사용하는 그것이 아닙니다. 좀 어렵게 표현하면 ‘전장상황 인식체계’, 전장 상황을 개별 병사가 실시간으로 공유할 수 있도록 하는 군용 ‘전술 스마트폰’입니다. 지휘소가 팀장, 팀원에게 적군과 아군의 위치 정보를 스마트폰 단말기를 통해 실시간으로 제공하고 반대로 팀에서 지휘소에 첩보보고, 상황보고, 지원요청을 할 수 있게 하는 통신 체계를 의미합니다. 군 생활을 했다면 훈련 중 무전기 등의 통신수단이 먹통이 돼 어쩔 수 없이 일반 스마트폰으로 통화하는 군 간부들을 가끔씩 본 적이 있을 겁니다. 또 한편으로 전장 상황을 실시간으로 스크린에 띄우며 전투를 벌이는 미군을 동경하는 분들도 있을 겁니다. 美의회, 비싸고 무거운 ‘랜드 워리어’ 퇴출 군용 스마트폰을 영화나 다큐멘터리에서만 볼 수 있는 나라에서 ‘세계 최강’으로 통하는 미군에 관련 기술을 판매한다니 참 아이러니한 상황입니다. 우리나라는 어떻게 이 분야에서 세계 최강이 됐을까. 8일 한국국방연구원 전력투자분석센터 분석에 따르면 미 육군은 1990년대 초부터 본격적으로 병사의 생존성을 높이기 위한 전장상황 인식체계 개발에 나섰습니다. 그렇게 해서 탄생한 것이 ‘랜드 워리어’(LW)라는 시스템이었습니다. 여기에는 개인 무전기, 위치정보시스템(GPS), 안테나, 네비게이션과 연결된 중앙처리장치(CPU), CPU를 조정하는 정보입력기, 외장형 배터리 등 무척 무겁고 비싼 장비들이 포함돼 있었습니다. 미 의회는 결국 2007년 예산을 삭감해 시스템 개발을 중단시켰습니다. 직접 장비를 써본 곳은 아프가니스탄, 이라크 등지에 파견된 미 육군의 신속기동부대 ‘스트라이커 여단’ 정도였습니다.미 육군은 다시 2011년부터 ‘넷 워리어’(NW)라는 새 시스템을 개발하기 시작했습니다. 군장처럼 무겁기만 했던 과거 시스템 전철을 밟지 않기 위해 이번에는 개인컴퓨터(EDU), 개인무전기, 배터리 등 3개 구성품으로 단순화했습니다. 당초 미군은 개인컴퓨터로 ‘모토로라’ 제품을 도입했는데, 해상도 문제가 제기돼 2013년 삼성의 ‘갤럭시 노트2’로 제품을 바꾸게 됩니다. 무게 180g에 불과한 한국산 스마트폰이 미군의 핵심 장비가 된 역사적인 사건이었습니다. 국방연구원 연구팀은 이에 대해 “민간의 막대한 투자를 바탕으로 고도로 진화하는 상용기술을 활용해 군 고유의 하드웨어나 소프트웨어 사용을 최소화하는 방향으로 전략을 전환한 것을 보여주는 상징적인 사건”이라고 표현했습니다. 군에서 보안에 취약한 ‘스마트폰’을 구입했다니, 이해가 되지 않는다는 분이 있을 겁니다. 미군은 당시 상용으로 사용하던 ‘갤럭시 노트2’를 구입한 뒤 통신기능을 제거하고 국가안보국이 승인한 ‘군용 안드로이드 시스템’을 적용했습니다. 이후부터는 삼성에 보안을 대폭 강화한 제품으로 주문제작을 요청하게 됩니다. 삼성은 랜드 워리어 개발 과정에 CPU 보드를 공급한 경험도 있었습니다. 상용폰 통신기능 제거하고 ‘전술용’으로 개발 2016년 미군의 3개 여단 전투팀에 이 시스템을 적용했고 소프트웨어 개선이 이어졌습니다. 같은 해 발표된 넷 워리어 소프트웨어 개발 제안요구서에는 삼성의 갤럭시 노트2, 갤럭시 S5 기반의 소프트웨어 개발과 시스템 통합이 기본 조건으로 명시됐습니다. 올해 미 육군과 삼성은 신제품 ‘전술용 갤럭시 S9’을 인터넷 홈페이지에 선보였습니다. 외관은 일반 갤럭시 S9 스마트폰과 큰 차이가 없습니다. 이 단말기를 가슴에 차고 다니다 바닥쪽으로 90도로 젖히면 목표와 전장상황 파악을 한눈에 할 수 있습니다. 이를 통해 ‘팀 킬’(아군 공격) 위험이 크게 줄었고 드론 등을 활용한 정확한 폭격이 가능해졌습니다.밤에는 ‘야간 투시경’으로 지도와 전장 상황을 볼 수 있어 빛이 새나갈 위험이 없다고 합니다. 개인 휴대용 배터리를 활용하면 1주일간 시스템을 이용할 수 있고 무선충전도 됩니다. 군인들이 사용하는 메시지 애플리케이션(앱)을 비롯해 저격수를 위한 탄도계산용 ‘발리스틱인포’, 고공 낙하 정보를 제공하는 ‘가이드라인’, 공습 시 파편 위험 거리를 제공하는 ‘레드’ 등 다양한 군용 앱을 여러 개 동시에 사용하는 것도 가능하다고 합니다. 스마트 기기에 익숙한 신세대 장병들이 빠르게 적응할 수 있는 시스템입니다. 군 장비는 보안 때문에 소프트웨어 업그레이드가 쉽지 않고 만약 가능하다고 해도 비용이 많이 드는 단점이 있습니다. 그렇지만 업그레이드가 손쉬운 민간장비를 활용하면 비용과 관리부담을 대폭 줄일 수 있게 됩니다. 이스라엘도 미군의 영향을 받아 최근 갤럭시 S9을 도입했습니다. 현재 미군과 이스라엘군은 ‘갤럭시 S10’으로 장비를 업그레이드하고 있습니다.그렇다면 우리의 현실은 어떨까. 현재 4만대 가량인 무전기 도입 예산은 1조 6000억원에 이르는데, 이것을 70만원짜리 군용 스마트폰으로 전환하면 60만명 전원에게 지급해도 예산이 4200억원으로 급감하게 됩니다. 물론 각종 앱 개발과 부가적인 장비 개발 예산이 필요하겠지만, 기기 도입만 놓고 보면 단순 계산만으로도 경제적 효과가 있다는 추정이 나옵니다. “‘4차 산업혁명’ 가장 적합한 사례 될 것” 실제로 군은 2017년부터 지난해 8월까지 31·39·51사단 등에서 군용 스마트폰 적용 실험을 진행해 일부 성과를 확인한 것으로 알려졌습니다. 다만 육군은 지난해 관련 보도에 대해 “미래 지향적으로 적용 가능성 여부를 알아보는 단계”라고 말을 아꼈고, 아직까지 뚜렷한 입장을 내놓지 않고 있습니다. 국방연구원 연구팀은 “상용 스마트폰의 통신기능을 군작전에서 쓰기 어려운 한계는 있지만 정보처리를 전담하는 고성능 개인컴퓨터로는 그보다 나은 대안이 없다”며 “‘4차 산업혁명 시대의 과학기술 적극 활용’이라는 측면에서 상용 스마트폰은 가장 적합한 사례가 될 수 있을 것”이라고 조언했습니다. 이미 우리가 기술을 보유하고 있다는 점에서, 또 미국과 이스라엘 등 선진국이 도입했다는 점에서 정부와 군이 좀 더 적극적으로 나서주길 기대합니다. 정현용 기자 junghy77@seoul.co.kr

지난 10월 23일 구글은 그들이 개발한 양자컴퓨터가 특정한 계산문제에서 슈퍼컴퓨터의 성능을 뛰어넘는 결과를 보였다는 논문을 유명 과학저널인 네이처에 발표하였다. 그 과정에서 9월 말쯤 미리 논문의 초안이 실수로(?) 공개되기도 하고, 경쟁사의 반박 논문이 나오기도 하는 등의 해프닝이 있어 대중의 흥미를 유발했다.하지만 일반적으로는 양자컴퓨터란 것이 무엇이며 도대체 어떤 일을 그렇게 빨리 해냈다는 것인지 금방 머릿속에 떠오르지는 않는다. 어쨌든 구글의 새 양자프로세서 ‘시커모어’(Sycamore)를 기반으로 하는 초기 형태의 양자컴퓨터 시스템이 개발되었고, 특별한 수학 문제의 해결에 슈퍼컴퓨터에 비해 놀라운 성능을 보인 것은 사실이다. 그러면 드디어 슈퍼컴퓨터를 뛰어넘은 양자컴퓨터가 등장한 것이고 양자컴퓨터의 시대가 도래한 것인가. 지금의 컴퓨터보다 수만배 수억배 빠른 컴퓨터가 드디어 등장해 지금의 컴퓨터를 대체할 것인가. 이러한 이야기를 좀 해보려 한다. ●양자컴퓨터란 무엇인가? 양자컴퓨터가 도대체 무엇인가 알아보기 전에 먼저 컴퓨터란 도대체 무엇인지 다시 한번 생각해보기로 하자. 요즈음에는 컴퓨터나 스마트폰이 워낙 널리 쓰이고 있고 그 안에서 어떤 일들이 일어나고 있는지 작동원리 따위를 사용자 입장에서 굳이 고민할 필요가 없다. 먼저 컴퓨터는 우리가 하려는 일을 입력받아서(키보드나 터치, 혹은 음성으로) 그것을 적당한 수학적 문제로 바꾼다. 그리고 그에 해당하는 숫자들을 이진법 디지털 신호로 바꾼 뒤 중앙처리장치(CPU)에 넣고 이런저런 작업을 시킨다. 그 결과물로 나온 디지털 신호를 다시 수학 문제의 답으로 해석하고, 그 결과를 우리가 원래 하려던 일의 결과물로 다시 해석해서 우리에게 알려 준다. 간단히 말하면 스마트폰의 자판에서 A자를 누르면 그게 위의 과정을 거쳐서 화면에 A자를 표시한다는 것이다. 양자컴퓨터는 이 과정 중에서 디지털 신호 대신에 양자역학적 상태를 신호로 이용하고, CPU 대신 양자프로세서가 양자역학적 현상을 이용해서 신호를 처리한다는 점이 다르다. 사용자 입장에서는 A 자판을 누르니 A가 표시되더라는 입력과 결과는 동일하다. 양자컴퓨터는 내부적으로 정보의 입력과 처리를 양자역학적으로 다루었을 뿐이다. 그런데 양자역학적으로 신호를 처리하면, 최소한 몇 가지 특별한 문제들에 대해서는 지금의 컴퓨터보다 어마어마하게 빠른 계산이 가능하다. 그 특별한 문제들 중에서 암호 해독 등이 있다. ●양자역학적인 신호처리는 어떤 것인가 기존의 컴퓨터에서 계산을 빠르게 하려면 어떻게 하는가. 일단 속도를 올려 주어진 시간에 더 많은 계산을 하게 하면 된다. 예를 들어 컴퓨터 CPU 클럭을 2GHz에서 4GHz로 올리는 일이다. 또 다른 방법은 여러 CPU를 병렬로 작동시키면 된다. 한 CPU에 여러 개의 코어를 넣거나, 혹은 CPU를 여러 개 동시에 작동시키면 된다. 이렇게 성능을 극대화한 것이 슈퍼컴퓨터이다. 속도를 2배 올리거나 개수를 2개 늘리면 성능은 대략 2배 증가한다. 기존의 컴퓨터에서 정보를 처리하는 단위는 0과 1의 디지털 신호를 다루는 ‘비트’(bit)다. 한편 양자컴퓨터에 정보를 저장하고 처리하는 기본단위는 양자비트, 즉 ‘큐비트’(qubit)다. 큐비트는 0과 1이 동시에 존재하는 중첩 상태를 이용할 수 있으며, 멀리 떨어져 있는 큐비트 간에도 서로 강하게 연결되어 있는 얽힘 상태를 이용한다. 예를 들어 세 개의 비트가 있다고 하면, 각각의 비트는 디지털 신호 0 또는 1 이므로, 우리가 표시할 수 있는 정보는 그중 한 가지 조합, 예를 들어 001 등으로 정해진다. 한편 큐비트는 각 큐비트가 0과 1을 중첩으로 동시에 가질 수 있으므로, 우리가 표시할 수 있는 정보는 000, 010, 111… 등 모든 조합이 ‘동시’에 가능하다(3개의 큐비트라면 8개의 조합이 가능하다). 즉 큐비트를 이용하면 계산공간이 커져서 더 많은 정보를 한꺼번에 다룰 수 있다. 게다가 큐비트들이 얽힘으로 연결되어 있으면, 한 번의 조작으로 많은 수의 정보를 동시에 변경하고 처리할 수 있으며, 이를 ‘양자 병렬성’(quantum parallelism)이라고 표현한다. 이 경우 큐비트의 수를 2배 늘리면 성능은 4배, 큐비트를 3배 늘리면 성능은 8배 좋아지는 것을 기대할 수 있다. 컴퓨터의 크기가 커짐에 따라 성능이 늘어나는 것이 기존 컴퓨터보다 훨씬 빠른 것이다. 양자컴퓨터가 특정 계산에서 슈퍼컴퓨터보다 빠를 수 있는 것은 앞에서 설명한 ‘양자병렬성’을 최대한으로 이용할 수 있는 수학 문제인 경우인데, 아직 몇 가지만이 알려져 있고, 대표적인 것이 소인수분해 문제이다. 이같이 양자컴퓨터의 성능을 최대한 활용하려면, 양자컴퓨터에 맞게 완전히 새롭게 고안된 알고리듬이 필수적이다. 소인수분해 문제는 1994년 피터 쇼어에 의해서 양자컴퓨터 알고리듬이 제안되었고, 이 문제가 지금 우리가 널리 쓰고 있는 암호체계(RSA암호)의 원리이기 때문에, 현재 암호를 무력화시킬 가능성이 제안된 것이었다. 이를 계기로 1990년대 중반부터 양자컴퓨터 연구가 급격히 확대되었다. ●구글 ‘양자우월성’ 곧 달성될 것으로 기대 양자컴퓨터의 큰 전환기는 그 이후 몇 차례 더 있는데, 먼저 2007~2008년경부터 미국 정부가 대규모 투자를 시작한 시점, 2014년 구글이 본격적으로 뛰어들고 2016년 IBM이 양자컴퓨터를 클라우드로 일반에 공개하는 등 대기업들이 본격적으로 참여한 일 등이다. 이후 벌어진 개발 경쟁의 결과물이 이번 구글의 양자우월성 발표이며, 이 역시 아주 중요한 티핑포인트라고 할 수 있다.이번에 구글이 사용한 시커모어 프로세서는 초전도 회로로 제작된 큐비트 53개로 구성된 소자이다. 2012년 칼텍의 존 프레스킬 교수는 지금 컴퓨터에서는 매우 어렵지만 양자컴퓨터에는 쉬운 특정 수학 문제를 양자컴퓨터에서 푸는 것을 시연하면, 양자컴퓨터가 최소한 한가지 임무에서는 지금 컴퓨터보다 앞선다는 것을 명확히 보여줄 수 있다는 제안을 하였고, 이를 ‘양자우월성’(Quantum Supremacy)이라고 명명했다. 구글 팀은 이를 위해서 별칭 ‘qubit speckle’(큐비트 얼룩무늬)이라는 알고리듬을 만들었는데 (레이저 빛이 간유리를 통과하고 나면 반짝이 패턴을 보이는 것과 같은 원리임) 이것은 큐비트 회로에 무작위로 고른 계산을 시키고 그 결과에서 나오는 특정한 패턴을 기존의 컴퓨터로 계산할 수 있을 것인가의 문제이다. 이번 발표는 양자컴퓨터가 대략 200초에 계산한 결과를 세계 최고의 슈퍼컴퓨터인 서밋으로 계산하더라도 약 1만년 걸릴 것으로 예상한다는 것이다. ●“슈퍼컴 1만년 걸릴 것 단 200초에 계산 가능” 물론 슈퍼컴퓨터에서 새로운 알고리듬을 개발하면 그 시간을 지금보다 대폭 줄일 수 있고, 경쟁사인 IBM은 그 시간을 2.5일 정도까지 줄일 수 있을 것이라고 발표하기도 하였다. 하지만 이번 결과는 매우 명확하게 양자컴퓨터가 특정한 계산을 슈퍼컴퓨터보다 훨씬 잘할 수 있음을 보인 것임에 이견이 없다. 한가지 이야기하고 싶은 것이, 이 결과가 베일에 싸여 있다가 갑자기 나온 것이 아니라는 점이다. 구글 및 다른 연구팀들은 이미 지난 수 년간 관련 연구결과들을 꾸준히 공개해 왔고 성능 향상도 꾸준히 보고되고 있었다. 구글도 이미 2년 전에 이번 실험의 청사진을 구체적으로 발표하였다. 이미 지난해부터 최근에 발표된 하드웨어 성능을 보면서 양자우월성이 곧 달성되리라는 것은 이미 기대할 수 있었다. 구글의 양자AI랩 디렉터인 하르무트 네벤은 금년 초 ‘양자컴퓨터 성능이 이중지수적으로 매우 빠르게 발전한다’는 네벤의 법칙을 언급했고 이미 상반기에 구글이 양자우월성을 달성했다는 소문이 연구자들 사이에 언급되고 있었다.●현실로 다가온 양자기술 앞의 설명에도 양자컴퓨터가 도대체 무얼 하는 것인지 잘 이해가 되지 않는다면, 그것은 지극히 정상이다. 양자현상은 우리의 일상에서 겪는 직관과는 완전히 다르기 때문에 금방 이해했다고 생각한다면 디테일을 간과하거나 잘못 이해한 것이기 쉽다. 20세기 초 원자를 설명하기 위해 태동한 양자역학은 수학적으로 완벽하고 매우 아름다운 이론으로 자연현상을 완벽하게 설명하며 수많은 혁신을 가져왔다. 하지만 그 내용이 우리의 직관과 너무나 달라서 지금 우리의 언어로 그 결과를 어떻게 해석해야 하는가는 아직도 논란이다. 그런데 양자기술이 지금처럼 눈앞의 현실로 다가오는 시대라면, 뭐 자동차를 운전하는 데 꼭 차동기어의 원리를 이해하거나 그런 것이 있다는 사실조차도 알 필요는 없지 않을까 하고 여길 수도 있겠다. 하지만 그와 동시에 만약 당신이 자동차를 개발·제작하는 사람이라면 차동기어의 원리나 유체역학을 매우 잘 알고 있어야 하지 않을까 싶은 그런 시점인 것이다. 전 세계가 지금 양자기술에 열광하고 투자하는 이유는 단기간에 무언가 만들어내기 위한 것이라기보다는, 이 기술이 지금의 기술 패러다임 전반을 완전히 바꾸는 기술이기 때문이다. 양자컴퓨터가 현재 슈퍼컴퓨터의 연장선상에 있는 것이 아니듯이, 양자기술은 지금의 기술을 극한까지 개발하면 되는 기술이 아니라 시작부터 개념부터 완전히 다른, 새로운 패러다임이다. 그래서 지난해 말 시작된 미국 정부의 양자 이니셔티브에서는, ‘양자-스마트’(quantum-smart)한 인력을 어릴 때부터 키우는 일을 중요하게 다루고 있다. 즉 뼛속까지 양자역학의 개념을 체득한, 중첩이나 얽힘에 대해서 열심히 설명하지 않아도 그냥 자연스레 체험으로 알고 있는, 그런 인력이 있어야 다가오는 기술 패러다임 시프트를 선도할 것이라는 점이다. ●비트코인에는 앞으로 상당기간 영향 없을 것 예전에는 원자 세계에서 일어나는 양자역학을 말과 글로써 열심히 설명해야 하는 상황이었다면, 지금은 완전히 양자역학적으로 동작하는 머신, 즉 양자컴퓨터가 일반 대중에 공짜로 공개되어 있는 상황이다. 실제 학생들과 양자컴퓨터에서 코딩을 조금만 해보면, 앞에서처럼 중첩이니 얽힘이니 열심히 설명하지 않아도 그것이 어떤 것이란 것을 금방 습득한다. 구글의 양자컴퓨터 팀을 이끌고 있는 존 마르티니스 박사는 세계 최고 수준의 물리학자이지만 항상 자신을 양자 엔지니어라고 부른다. 우리 눈앞에서 작동하는 양자머신을 만드는 사람이란 의미이다. 이제는 양자역학을 실생활에서 직접 체험하는 시대가 다가온 것이다. 양자우월성에 대한 소식이 전해진 그날, 비트코인 가격은 급락했다. 결론부터 말하면 양자컴퓨터는 당장, 그리고 앞으로도 한참 동안, 비트코인에 전혀 영향이 없다. 따라서 투자자라면 그때 저가에 비트코인을 샀어야 했다. 양자컴퓨터에 대해 과장해 이해한 사례다. 양자컴퓨터 관련 기술은 앞으로도 계속 빠르게 발전해 장기적으로는 암호 해독, 중단기적으로는 신약이나 신물질 개발 등의 응용분야에 도움을 줄 것이다. ●양자컴퓨터 시대 무얼 준비할 것인가 그러나 양자컴퓨터가 어떤 중요한 일을 해 줄지, 하드웨어가 어디까지 개발이 될지는 아직은 잘 모르는 열린 문제이다. 양자컴퓨터의 성능이 계속 향상되면서, 각 단계의 성능에 맞는 활용이 이루어질 것으로 예측할 뿐이다.그래서 지금을 NISQ(Noisy Intermediate-Scale Quantum)시대라고 부른다. 몇 가지 분명한 것은 있다. 양자컴퓨터는 매우 비싸고 덩치가 큰 물건이다. 따라서 앞으로도 양자컴퓨터는 클라우드 형태로 운영될 것이다. 현재의 컴퓨터는 앞으로도 지금의 역할을 충실히 수행할 것이며, 양자컴퓨터는 현재의 컴퓨터가 지금까지는 아예 못했던 문제들을 새롭게 해결해 줄 것이다. 무엇보다 자명한 것은, 양자기술은 진입장벽이 매우 높은 기술이라서 미리미리 준비하고 대비해야 한다. 그것은 단지 투자의 규모를 늘리는 문제가 절대 아니다. 영화 ‘타짜’에서 정마담이 말하지 않았던가 “호구는 밑천이 적어서 돈을 잃는다고 생각한다.” 그보다는 게임을 잘하는 실력 있는 ‘양자-스마트’ 플레이어를 길러내는 것이 승리의 핵심이다. 사람이 전부다. 정연욱 한국표준연구원 연구원■ 정연욱 연구원은 필자 정연욱 연구원은 한국표준연구원 소속으로 서울대 물리학과를 나온 뒤 모교에서 석박사를 마쳤다. 독일 율리히연구소 연구원(1997)과 서울대 연구원(1999-2002), 미국 상무부 표준기술연구소인 NIST Boulder 연구원(2002-2005)을 거쳐 2005년부터 한국표준과학연구원 양자기술연구소에서 일하고 있다.

아마존이 자사의 클라우드 서비스인 아마존 웹서비스 (AWS)를 위한 전용 서버 프로세서인 그래비톤 2 (Graviton 2)를 공개했습니다. AWS 리인베트 2019 (re:Invent 2019) 콘퍼런스에 공개된 여러 가지 신기술과 새로운 서비스 가운데서 그래비톤 2는 유독 눈길을 끌었습니다. 아마존이 인텔의 플래그쉽 제온 프로세서 기반 서버보다 가격 대 성능비가 더 좋다고 주장했기 때문입니다. 이 주장이 사실이라면 그렇지 않아도 AMD 에픽 (EPYC) 프로세서의 공세에 긴장하고 있는 인텔 제온 프로세서의 입자가 한결 더 위태로워질 수 있습니다. 본래 ARM은 1980년대 인텔의 맞섰던 영국의 아콘 컴퓨터에서 유래된 CPU 설계 회사입니다. 타고난 운명 자체가 인텔과 숙적이었던 셈입니다. ARM이 급격히 성장할 수 있었던 것은 10여 년 전부터 시작된 스마트폰 혁명 덕분이었습니다. 애플, 삼성, 퀄컴이 서로 경쟁적으로 성능을 높이면서 ARM 역시 더 강력한 성능의 CPU 설계를 내놓았고 이제는 x86을 위협할 수 있는 수준까지 성능이 높아진 것입니다. 하지만 여전히 서버 영역은 ARM 기반 CPU가 넘보기 어려운 영역입니다. 여러 차례 시도가 있긴 했지만, 현재 서버 시장이 x86 기반으로 돌아가고 있는 데다 관련 생태계 역시 여기에 최적화되어 있기 때문입니다. 최근 서버 시장에 도전장을 내밀었던 퀄컴 Centriq 2400 프로세서 역시 고배를 마시고 시장 진입에 실패했다는 평가를 받고 있습니다. 이런 상황에서 아마존은 작년에 그래비톤 프로세서를 공개했습니다. AWS 그래비톤 CPU는 ARM이 설계한 서버용 아키텍처인 네오버스 (Neoverse) 기반으로 CPU 하나가 1-16개의 vCPU를 제공할 수 있다고 소개했습니다. 이 CPU는 아마존 EC2 A1 인스턴스 서버에 사용됐습니다. 사실 이때만 해도 아마존의 행보는 크게 주목받지는 않았습니다. 그래피톤은 16nm 공정으로 제조되며 트랜지스터 숫자는 50억 개 정도로 사실 최신 모바일 AP나 일반적인 데스크톱 CPU보다 더 복잡한 프로세서가 아니었기 때문입니다. 성능이나 복잡도에서 인텔 제온이나 AMD 에픽 프로세서의 경쟁 상대가 아니었습니다. 하지만 이번에 공개한 그래비톤 2는 AMD 에픽과 동일한 7nm 공정으로 제조될 뿐 아니라 트랜지스터 숫자도 300억 개로 에픽 7742 (64코어)의 320억 개에 견줄 만한 거대한 CPU입니다. 최대 64개의 vCPU를 제공하며 서버 당 512GB의 DDR4 3200 메모리, 64레인 PCIe 4.0 인터페이스를 제공해 x86 기반 서버와 경쟁할 수 있는 스펙을 갖췄습니다. 아마존은 그래비톤 2가 그래비톤에 비해 7배나 성능이 높다고 발표했습니다. 코어 숫자가 4배로 늘고 코어 한 개당 성능도 2배 가까이 늘었기 때문입니다. 아마존은 인텔 제온 플래티넘 8175 프로세서(28코어) 기반 서버와 비교해서 그래비톤 2 기반 서버가 26-54% 향상된 성능을 보여주고 전체적으로 가격 대 성능비가 40% 우수하다고 주장했습니다. 다만 이것이 모두 사실이라고 해도 자체 서버칩을 개발하기 위해서는 만만치 않은 비용이 듭니다. AWS가 워낙 큰 서비스라 내부 수요가 적지는 않지만, 그래도 전 세계 서버를 대상으로 하는 인텔과 AMD의 서버 CPU처럼 규모의 경제를 이룩할 수 있는지는 다소 의문입니다. 더구나 이 회사들은 데스크톱 및 모바일 CPU 아키텍처와 프로세서를 활용하기 때문에 규모의 경제를 이루기가 훨씬 쉽습니다. 서버 CPU 시장의 진입 장벽이 높을 수밖에 없는 이유입니다. 그런데도 아마존의 독자 CPU를 개발한 것은 그럴 만한 이유가 있을 것입니다. 구체적인 이유는 밝히지 않았지만, AWS 서비스에 최적화된 제품을 자체 공급하려는 것이 첫 번째 의도일 것입니다. 애플이 퀄컴이나 삼성에서 모바일 AP를 구입하는 대신 독자 모바일 AP를 개발하는 것과 같은 이유입니다. 비용은 들지만, 자사의 하드웨어와 OS에 최적화된 CPU를 확보할 수 있습니다. AWS 역시 자사의 클라우드 서비스에 최적화된 커스텀 CPU 공급이 일차적 목표일 것입니다. 또 자체 CPU를 지니고 있으면 타사 CPU가 갑자기 공급 부족을 겪거나 가격이 올라갈 때도 쉽게 대응하고 가격 협상에서도 유리한 고지를 차지할 수 있습니다. 다만 아마존에서만 내부적으로 사용할 경우 그래비톤의 영향력은 제한적일 수밖에 없습니다. 일반적인 예상은 아마존의 머신 러닝 프로세서인 인퍼런티아(Inferentia)처럼 내부적으로만 사용하는 것입니다. 그래비톤은 수많은 고객이 다양한 환경에서 사용할 것을 가정하고 만든 CPU가 아니라 AWS의 서비스에 최적화된 CPU입니다. 이미 입지를 굳힌 인텔이나 최근 점유율을 늘려가는 AMD를 상대로 서버 시장에 도전장을 내밀 때 성공할 수 있을 것이란 보장이 없습니다. 또 서버 CPU 시장에서 치열하게 경쟁할 경우 오히려 마이크로소프트 구글 같은 다른 경쟁자들이 CPU 가격 하락으로 어부지리를 얻을 수도 있습니다. 따라서 그래비톤의 영향력은 제한적일 것으로 생각되지만, 실제로 상당한 비용 절감에 성공한다면 이야기는 달라질 수 있습니다. 마이크로소프트나 구글 같은 다른 IT기업들이 자체 제작 ARM 서버 칩에 관심을 보일 수 있기 때문입니다. 그 렇게 되면 서버 시장에서 인텔과 AMD의 입지가 흔들릴 수 있습니다. 그래비톤의 존재가 업계의 주목을 받을 수밖에 없는 이유입니다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

오바마 행정부 시절 미국 정부는 슈퍼컴퓨터 부분에서 미국을 위협할 정도로 성장한 중국에 대응하고 IT와 과학 기술 분야에서 미국의 주도권을 유지하기 위해 국가 주도 슈퍼컴퓨터 산업 육성 계획인 국가 전략 컴퓨팅 구상(National Strategic Computing Initiative, NSCI)을 발표했습니다. 이미 미국 내 쟁쟁한 IT 기업이 있고 기반 기술력이 충분한 만큼 국가에서 지원만 해주면 미국의 슈퍼컴퓨터 세계 1위 탈환은 시간 문제로 생각됐습니다. 그리고 실제로 2018년 슈퍼컴퓨터 서밋(Summit)을 통해 세계 1위를 탈환했습니다. 하지만 미국은 여기서 멈추지 않고 2021년까지 서밋보다 훨씬 빠른 엑사스케일 슈퍼컴퓨터를 개발하기 위해 적극적인 투자에 나서고 있습니다. 참고로 서밋은 이론적으로 200페타플롭스급의 성능을 지니고 있는데, 엑사스케일 슈퍼컴퓨터는 이론적으로 이보다 5배는 빨라야 합니다. 서밋 개발 후 3년 안에 한 차원 빠른 엑사스케일 슈퍼컴퓨터를 만들기 위해 미국 정부는 인텔, AMD, 엔비디아, IBM 같은 주요 IT 기업에 슈퍼컴퓨터 개발 및 구매 사업을 발주했습니다. 이 가운데 인텔은 2021년까지 오로라(Aurora)라는 명칭의 엑사스케일 슈퍼컴퓨터를 개발할 예정입니다. AMD에서 오랜 세월 라데온 GPU를 개발하다 인텔로 이적한 라자 코두리와 인텔 핵심 관계자들은 인텔 엑사스케일 컴퓨터에 들어갈 사파이어 라피즈(Sapphire Rapids) CPU와 폰테 베키오(Ponte Vecchio) GPU를 공개했습니다. 사파이어 라피즈는 2020년 출시 예정인 아이스 레이크 및 코퍼 레이크 기반 제온 CPU의 후계자로 2세대 10nm 공정과 새로운 아키텍처를 사용합니다. 구체적인 스펙에 대해서는 공개하지 않았지만, 오로라 슈퍼컴퓨터 노드(node)는 2개의 사피이어 라피즈 CPU와 6개의 폰테 베키오 GPU로 구성된다는 점은 분명히 밝혔습니다. (사진) 폰테 베키오는 베키오 다리라는 뜻으로 이탈리아 피렌체에 있는 아르노 강에 있는 중세 다리입니다. 참고로 푸치니의 오페라 잔니 스키키 중 ‘오 사랑하는 나의 아버지 (O mio babbino caro)’에서 언급한 다리이기도 합니다. 아마도 우연의 일치는 아닐 것 같고 여기서 이름을 따온 것으로 보입니다. 인텔의 차세대 GPU인 Xe는 모바일 기기, PC, 게이밍, 워크스테이션, 서버, 고성능 컴퓨팅과 인공지능 (AI) 등 모든 요구를 충족시키기 위해서 다양한 형태의 제품으로 개발되고 있습니다. 폰테 베키오는 이 가운데 강력한 연산 능력에 초점을 맞춘 것으로 7nm 미세 공정과 3차원 적층 반도체 기술인 포베로스(Foveros)를 적용했습니다. 포베로스는 프로세서, 메모리, 스토리지 등 서로 다른 반도체를 주상복합 아파트처럼 수직으로 연결해 크기는 줄이고 데이터 전송 속도는 높인 것으로 인텔이 적극 밀고 있는 차세대 패키징 기술입니다. 아마도 폰테 베키오 GPU와 HBM 같은 고성능 메모리를 하나의 패키지에 넣어 성능을 높였을 가능성이 큽니다. 사파이어 라피즈 CPU와 폰테 베키오 GPU가 아무리 강력한 성능을 지녔더라도 이들이 힘을 합쳐 제 성능을 내기 위해서는 서로 데이터를 원활하게 주고받아야 합니다. 인텔은 오로라 슈퍼컴퓨터에서 현재 개발 중인 차세대 고속 인터페이스인 컴퓨터 익스프레스 링크 Compute eXpress Link (CXL)를 적용할 계획입니다. CXL은 PCIe 5.0 기반으로 현재 사용되는 PCIe 3.0/4.0 인터페이스에 비해 대역폭을 획기적으로 높일 수 있습니다. 이번 발표는 인텔의 차세대 고성능 CPU와 GPU에 대한 정보를 좀 더 보여주긴 했지만, 개발 중인 프로토타입을 시연하거나 구체적인 성능을 공개한 건 아니라서 아쉬움이 남습니다. 아직은 개발 중인 제품이기 때문일 것입니다. 하지만 기본의 컴퓨터를 뛰어넘는 엑사스케일 슈퍼컴퓨터 개발은 착실히 진행 중이며 몇 년 안에 그 성과가 나올 것은 분명합니다. 몇 년에 걸쳐 힘들게 개발한 기술을 슈퍼컴퓨터에 한 번 쓰고 버릴 기업은 없기 때문에 사파이어 라피즈나 폰테 베키오에 사용된 기술은 결국 CPU 및 GPU의 전반적인 성능을 높일 밑거름이 될 것입니다. 슈퍼컴퓨터 자체는 평범한 소비자와 거리가 멀지만, 여기에 사용된 기술은 우리 생활 전반을 편리하게 만드는 기술 혁신의 기초가 되고 경제를 발전시키는 원동력이 될 것입니다. 미국 정부가 당장에 큰 이익이 될 수 없는 슈퍼컴퓨터 개발에 막대한 예산을 투입하는 것이 단지 중국의 추격을 따돌리기 위한 것만이 아닌 이유가 여기 있습니다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

고성능 소비자 CPU 시장 장악할까? AMD가 16코어 CPU인 라이젠 9 3950X와 24/32코어 3세대 라이젠 스레드리퍼(이하 스레드리퍼)를 발표했습니다. 본래 9월에 출시하기로 했던 라이젠 9 3950X는 예정보다 두 달은 늦은 11월에 정식 출시됐는데, 예상보다 높은 3세대 라이젠 수요와 상대적으로 부족한 TSMC의 7nm 공정 생산능력이 원인으로 보입니다. TSMC의 7nm 공정은 애플처럼 큰 고객사는 물론 여러 팹리스 반도체 회사가 주문을 넣고 있어 AMD의 공급량만 갑자기 늘리기 어려운 상황입니다. 따라서 공급이 충분치 않을 때는 크고 복잡한 제품일수록 출시를 뒤로 미루는 것이 가장 합리적인 대책입니다. AMD는 3세대 라이젠과 스레드리퍼, 그리고 2세대 에픽 CPU를 개발하면서 I/O 부분은 14nm 공정으로 양산하고 CPU 코어는 8개씩 캐쉬 메모리와 묶어 7nm 공정으로 생산했습니다. 덕분에 같은 반도체를 이용해 다양한 제품을 만들 수 있어 수요 및 공급 상황에 따른 유연한 대응이 가능합니다. 라이젠 9 3950X의 경우 I/O 한 개와 8코어 다이 두 개를 사용하며 16코어/32스레드, 72MB L2/L3 캐쉬 메모리를 지원합니다. 가격은 749달러로 일반 소비자보다는 CPU에 많은 부하를 주는 작업을 하는 소비자에게 적합한 제품이라고 할 수 있습니다. 아직은 비싼 몸값을 자랑하지만, 일반 소비자를 위한 저렴한 메인보드에 장착이 가능하고 16코어 제품 가운데서는 가장 저렴한 가격이기 때문에 10코어 이상의 고성능 CPU 보급에 물꼬를 튼 제품이라고 할 수 있습니다. 더구나 비슷한 성능의 인텔 CPU와 비교하면 가격 대 성능비에서 상당히 우수해 고급형/전문가용 CPU 시장에서 인기를 끌 것으로 예상됩니다. 사실 세간의 이목이 집중된 제품은 이미 세부 스펙이 발표되고 출시 시기만 뒤로 미룬 라이젠 9 3950X이 아니라 아직 스펙이 공개되지 않았던 3세대 스레드리퍼입니다. 48코어 혹은 64코어가 나오지 않을까 하는 기대와는 달리 AMD는 32코어 TR 3970X와 24코어 TR 3960X를 각각 1999달러와 1399달러에 발표했습니다. 다소 실망스러운 발표 같지만, AMD는 제품 명칭에서 여운을 남겼습니다. 본래 2세대 스레드리퍼의 경우 최상위 모델이 32코어 제품이 TR 2990WX, 24코어 제품이 TR 2970WX입니다. 그 아래 12/16코어 제품은 TR 2920X/TR 2950X입니다. 즉 이름으로만 보면 TR 3970X/TR 3960X 하위 라인업이며 TR 3990WX가 등장할 수 있는 여지가 남아 있는 것입니다. 다만 현재 7nm 웨이퍼 공급이 충분치 않은 상황이라면 AMD기 24/32코어 제품만 먼저 내놓은 것 역시 충분히 이해할 수 있는 반응입니다. 아직도 14nm 공정에 묶인 인텔이 당장 대항마를 내놓을 수 없기 때문입니다. 스레드리퍼 48/64코어 제품 추가는 어렵지 않겠지만, 시장 상황에 따라 출시 시점은 유동적일 것으로 생각됩니다. 현재 가격이라면 사실 3세대 스레드리퍼는 2세대에 비해 큰 메리트가 있다고 보기는 어렵습니다. 그래도 몇 가지 개선점은 존재합니다. 우선 PCIe 4.0을 도입해 고속 데이터 전송이 가능합니다. 새로운 TRX40 칩셋 탑재 메인보드에서 최대 72레인 (lane)의 PCIe 4.0 인터페이스가 지원되어 다수의 GPU나 NVMe PCIe SSD 사용이 가능합니다. 예를 들어 최대 4개의 USB 3.2나 NVMe 고속 SSD를 사용하거나 8개의 그래픽 카드를 지원하는 메인보드가 가능합니다. 그런 만큼 딥러닝처럼 다수의 GPU를 활용하거나 많은 데이터를 다뤄야 하는 작업에서 유리할 것으로 예상됩니다. 3세대 스레드리퍼는 인터페이스 개선은 물론 전체적인 성능도 향상됐습니다. Zen2 아키텍처 적용과 높아진 작동 클럭, 그리고 두 배 늘어난 거대한 캐쉬 메모리 덕분입니다. 당연히 같은 값이면 TR 3970X이 TR 2990WX보다 유리하지만 AMD는 TR 2990WX은 1799달러 TR 3970X는 1999달러에 출시해 균형을 맞췄습니다. TR 2970WX 역시 1299달러인데 TR 3960X은 1399달러인 것도 같은 맥락에서 이해할 수 있습니다. AMD는 경쟁이 없는 제품군에서 가격을 높인 것입니다. 사실 기업 간 경쟁은 선과 악의 대립이 아니라 서로 더 많은 수익을 거두기 위한 것입니다. 경쟁이 없는 시장에서 기업의 가격 정책은 가능한 최대 수익을 낼 수 있는 수준으로 정해지는 것이 일반적입니다. 과거 인텔이 라이젠이 나오기 전까지 8코어 이상의 CPU 가격을 높게 유지하고 지금 AMD가 24코어 이상 CPU 가격을 높게 유지하는 건 당연합니다. 다만 인텔도 10nm 공정 이전을 서두르고 있고 아키텍처를 개선하고 있기 때문에 고성능 CPU 시장에서 독점은 오래 가지 못할 것입니다. 마지막으로 AMD는 49달러짜리 보급형 제품인 애슬론 3000G를 공개했습니다. 12nm Zen+ 기반의 피카소 (Picasso) APU 제품군으로 2코어 4스레드 CPU와 베가 3 GPU를 탑재했습니다. 출시 가격 55달러였던 애슬론 GE 200보다 더 저렴한 출시 가격에 CPU 클럭은 300MHz 높이고 GPU 클럭도 100MHz 높였습니다. 고성능 CPU도 중요하지만, 더 많은 소비자가 부담 없이 사용할 수 있는 저가형 제품의 성능을 계속해서 높이는 것 역시 중요합니다. AMD는 올해 한 해 계속해서 신제품을 내놓으면서 CPU 시장의 변화를 이끌었습니다. 결국 AMD의 수익도 늘고 소비자들도 선택의 폭의 넓어졌습니다. 동시에 고성능 CPU 보급이 빨라지면서 IT 생태계 전반에 긍정적인 변화를 이끌었습니다. AMD의 도약은 과거에도 그랬듯이 인텔의 성장을 위한 좋은 자극이 될 것입니다. 결국 이런 과정을 거쳐 CPU 기술이 더 발전할 것입니다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

최근 CPU 업계에서 가장 주목할만한 변화는 업계 2인 AMD의 약진입니다. 아직도 노트북이나 완제품 데스크톱 컴퓨터에는 주로 인텔 CPU가 탑재되지만, 조립 PC 시장에서는 AMD의 라이젠 CPU의 판매량이 급격히 증가하면서 인텔을 강하게 압박하고 있습니다. 경쟁자보다 앞선 7nm 미세 공정과 개선된 아키텍처를 바탕으로 성능을 크게 높인 데다 3세대에서 코어 수를 최대 16개까지 늘린 전략이 주효했습니다. 여기에 3세대 라이젠 출시 이후 인텔이 데스크톱 시장에서 적절한 대항마를 내놓지 못하고 있기 때문에 한동안 라이젠의 강세는 이어질 것으로 예상됩니다. 하지만 두 회사가 나란히 공개한 2019년 3분기 실적을 보면 AMD의 성장세는 생각보다 크지 않고 인텔의 입지 또한 흔들렸다고 하기 어렵습니다. 지난 3분기 인텔은 전년 동기와 같은 192억 달러의 매출을 올렸습니다. 비록 영업 이익은 전년 동기 대비 12% 줄어들었지만, 여전히 64억 달러에 달해 업계 1위 기업의 체면을 살렸습니다. 이에 비해 AMD의 올해 3분기 매출은 인텔의 1/10 정도인 18억 달러에 불과합니다. 영업 이익은 1억8,600만 달러에 불과해 인텔과는 비교도 되지 않을 만큼 작습니다. 최근 CPU 시장에서 라이젠의 약진을 생각하면 의외의 결과 같지만, 여기에는 그럴 만한 이유가 있습니다. 단품으로 판매되는 일반 소비자용 CPU 시장은 전체 CPU 시장에서 비중이 크지 않습니다. 아직도 조립 PC보다는 완제품 PC가 컴퓨터 시장에서 더 큰 비중을 차지하는데, 대부분의 제조사가 인텔 CPU를 훨씬 많이 사용합니다. 안정적인 부품 수급을 위해서는 공급 능력이 앞선 인텔 CPU를 대량으로 구매하는 것이 더 안전하기 때문입니다. 더구나 노트북에 사용되는 모바일 CPU 부분은 인텔의 시장 장악력이 뛰어나고 사실 가격 대 성능에서 데스크톱처럼 밀리는 상황도 아닙니다. 서버 부분에서도 AMD의 에픽 CPU 도입이 늘어나고 있지만, 성능 이외에 안전성이 매우 중요한 분야라 기업들이 보수적으로 접근하는 시장입니다. 서버 시장에서 에픽의 성장에도 불구하고 인텔은 아직 압도적인 점유율을 자랑하고 있습니다. 여기에 인텔이 CPU 이외에 여러 가지 제품을 만든다는 점을 생각하면 매출 차이가 10배나 나는 이유가 납득이 됩니다. 하지만 몇 년간의 변화를 보면 AMD의 약진이 두드러집니다. 불과 4년 전인 2015년 3분기와 비교해 보면 4년 만에 AMD가 극적으로 회생했다는 것을 알 수 있습니다. 2015년 3분기에 AMD는 매출 10억 6000만 달러를 기록했는데, 전년 동기 대비 26%가 감소한 상황이었습니다. 당시 영업 손실만 1억 5800만 달러로 회사가 존폐 위기라고 해도 과언이 아닌 상태였습니다. 이때 AMD를 살렸던 것은 Xbox one이나 PS4에 들어가는 세미 커스텀 칩이었습니다. 당시 신형 콘솔 게임기가 출시되면서 2016년 3분기에는 매출이 13억 달러 수준으로 회복됩니다. CPU/GPU 부분 매출이 4억 7200만 달러에 불과했지만, 세미 커스텀, 임베디드, 엔터프라이즈 부분 매출이 8억 3500만 달러로 증가했기 때문입니다. 가상화폐 채굴로 인한 그래픽 카드 수요 역시 AMD 회생을 도왔습니다. 하지만 이들은 모두 일시적인 요인이었습니다. AMD의 진정한 실적 반등은 2017년 라이젠 CPU가 등장한 이후입니다. 3년 후인 2019년 3분기에 AMD의 컴퓨터 및 그래픽 부분의 매출은 거의 3배가 증가한 12억 8000만 달러를 기록했습니다. 반면 엔터프라이즈, 임베디드, 세미 커스텀 부문의 매출은 5억 2500만 달러로 오히려 뒷걸음질 쳤습니다. 기업용 서버 시장에서 에픽 프로세서의 매출이 늘었지만, 콘솔 게임기용 칩 수요가 크게 줄었기 때문입니다. 지난 몇 년간 AMD의 실적을 견인한 것은 주로 라이젠 CPU였습니다. 매출로 봤을 때 인텔과 AMD는 다윗과 골리앗이라고 할 수 있습니다. 하지만 CPU 업계의 다윗은 골리앗보다 성장 속도가 빠릅니다. 3분기 실적만 보면 4년간 인텔의 매출이 24% 증가할 때 AMD 매출은 41%가 늘었습니다. 인텔은 최근 3분기 실적 발표에서 10nm 공정의 생산을 늘리고 있으며 앞으로 더 많은 10nm 제품을 내놓겠다고 밝혔지만, 내년까지는 오래된 14nm 공정 CPU로 경쟁사에 대응해야 하는 상황입니다. 따라서 당분간 AMD의 성장세는 지속될 것으로 예상되며 인텔은 신제품 출시와 가격 인하로 이를 견제할 것으로 보입니다. 솔직히 양강 구도라고 하기에는 AMD의 규모가 작지만, 만만치 않은 2인자 덕분에 CPU 시장이 소비자에게 유리한 방향으로 흘러가고 있다는 점은 누구도 부인할 수 없을 것입니다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

홈플러스는 중소기업 포유디지탈과 손잡고 29만 9000원짜리 아이뮤즈(iMUZ) ‘스톰북14 아폴로’ 노트북을 31일부터 선보인다고 29일 밝혔다. 스톰북14 아폴로는 인텔 아폴로 레이크(N3350) CPU, 4GB RAM, 32GB eMMC를 갖춘 14인치 노트북으로, 13.5㎜의 얇은 두께와 1.35㎏ 초경량의 뛰어난 휴대성을 자랑한다. USB C 타입과 SSD 탈부착 방식을 도입해 다양한 업무 확장과 보다 빠른 속도 구현도 가능하다. 이 노트북은 뛰어난 가성비로 온라인에서 입소문을 탄 제품으로 이번 홈플러스와의 제휴로 오프라인으로도 판로를 확대하게 됐다. 전국의 홈플러스 오프라인 매장과 온라인에서 구매할 수 있으며 무상 1년, 유상 3년의 보증 서비스를 제공한다. 심현희 기자 macduck@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

애플의 아이폰11 프로맥스(Pro Max) 사전 예약판매가 시작된 가운데, 판매가가 100만원이 훌쩍 넘는 아이폰 11 프로맥스의 원가를 분석한 보고서가 공개됐다. 미국 NBC뉴스와 기술정보포털사이트인 테크인사이트(Techinsight)가 공동으로 분석한 자료에 따르면 아이폰 11 프로맥스의 부품 중 가장 고가는 카메라로, 원가가 78.50달러(한화 약 9만 4000원) 정도다.　 뒤를 이어 6.5인치 슈퍼 레티나 XDR 디스플레이의 가격은 66.50달러(약 7만 9000원), 이어 이전 버전보다 최대 20% 더 빠른 중앙처리장치(CPU)와 그래픽처리장치(GPU) 성능을 발휘하는 A13 바이오닉 칩의 가격은 64달러(7만 6000원) 정도로 조사됐다. NBC뉴스와 테크인사이트 측은 애플이 부품 및 조립을 완성한 아이폰11 프로맥스 제조를 위해 지불한 금액은 개당 490.50달러(한화 약 58만 2000원)이며, 소비자가는 64GB 1099달러(약 130만 4200원), 256GB 1249달러(약 148만 2200원), 512GB 1449달러(약 172만원) 선으로 책정했다고 전했다. 즉 애플이 아이폰11 프로맥스 512GB 제품을 판매할 경우 950달러(약 113만원) 전후의 이익금이 발생하는 셈이다. 현지 언론은 애플이 아이폰 11 시리즈를 고가에 내놓았지만, 기기 성능에 대한 시장 반응은 뜨겁다고 분석했다. 미국 컨슈머리포트는 최신 스마트폰을 평가한 결과 애플 아이폰11 프로 맥스가 95점으로 1위를 차지했다고 밝혔다. 아이폰11 프로는 92점을 기록하며 2위를 차지했다. 특히 카메라 성능과 빠른 프로세싱, 베터리 사용시간 등이 구글과 삼성의 기기를 능가한다는 평가를 받았다. 한편 오늘(17일) 국내 이동통신 3사는 아이폰 11시리즈에 대한 사전 예약 판매를 시작한다고 밝혔다. 정식 출시일은 오는 25일이며, 아이폰 11 프로맥스의 가격은 △64GB 모델 152만9000원 △256GB 모델 173만8000원 △512GB 모델 199만1000원, 아이폰 11의 가격은 △64GB 모델 99만원 △128GB 모델 105만6000원 △256GB 모델은 118만8000원이다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

지난 9월 AMD는 16코어 라이젠 9 3950X의 출시일을 2019년 11월로 연기하면서 이때 고성능 CPU인 3세대 라이젠 스레드리퍼(3rd Generation Ryzen Threadripper, 이하 스레드리퍼)를 같이 출시한다고 밝혔습니다. 그 이유에 대해서는 구체적으로 밝히지 않았지만, 3세대 라이젠 프로세서에 대한 수요는 높고 상대적으로 TSMC의 7nm 공정 제품 공급량은 부족한 것이 주된 원인으로 생각됩니다. 16코어 라이젠을 위해서는 8코어 다이 두 개가 필요하고 스레드리퍼는 더 많은 다이가 필요하기 때문에 생산량이 부족한 상황에서 동시 출시가 쉽지 않았을 것입니다. 하지만 연말에는 수급이 개선되어 신제품 출시가 가능할 것으로 보입니다. 라이젠 9 3950X에 대해서는 상세 스펙이 공개된 상황이지만, 3세대 스레드리퍼에 대해서는 공개된 내용이 거의 없어 다음 달 발표 내용에 관심이 쏠리고 있습니다. 소비자용 CPU 제품군인 라이젠과 서버용 CPU인 에픽 사이의 고성능 전문가용 CPU인 스레드리퍼는 1세대 제품 출시부터 경쟁자인 인텔 HEDT 제품군 대비 높은 가격 대 성능비로 인기를 끌었습니다. 인텔은 최대 18개까지 코어 숫자를 늘린 스카이레이크 X로 이에 대응했지만, AMD는 32개까지 코어 수를 늘린 2세대 스레드리퍼를 선보이면서 인텔의 추격을 간단히 뿌리쳤습니다. AMD가 2세대 스레드리퍼를 선보인 지 1년이 지난 후에 인텔은 캐스케이드 레이크 X를 스카이레이크 X 대비 절반 가격에 내놓으면서 반격을 시도하고 있습니다. 하지만 AMD가 7nm 공정 기반의 3세대 스레드리퍼로 맞대응할 경우 마땅한 대항마가 없는 형편입니다. 아무리 몇 차례 개선을 거쳤다고 해도 오래된 14nm 공정으로 최신 7nm 공정 CPU처럼 많은 코어를 집적하기 어렵기 때문입니다. 이제 사람들의 시선은 AMD가 몇 개까지 코어를 늘릴 것인지에 쏠려 있습니다. AMD가 단순히 인텔에 대응하기만 한다면 2세대 스레드리퍼처럼 16-32코어 CPU로 충분합니다. 하지만 시장의 기대는 그 이상을 바라고 있습니다. AMD는 Zen 2 기반의 CPU를 개발하면서 독특하게도 CPU 코어 부분과 I/O 등 기타 부분으로 나눴습니다. CPU 코어와 캐시 메모리 부분을 8개씩 묶어 하나의 다이 (die)로 만들었기 때문에 이를 여러 개 넣기만 하면 얼마든지 코어 수를 더 늘릴 수 있습니다. 서버용 에픽 CPU에서 64개까지 코어를 늘린 비결입니다. 3세대 스레드리퍼 역시 마찬가지입니다. AMD가 공개한 슬라이드에서 유일하게 확인할 수 있는 사실은 3세대 스레드리퍼가 24코어부터 시작한다는 것입니다. 라이젠 9 3950X가 16코어이니 이보다 고성능 제품인 스레드리퍼는 당연히 이보다 코어 숫자가 더 많아야 합니다. 그리고 2세대에서 32코어까지 보여준 만큼 3세대에서 코어 숫자를 32개보다 더 늘릴 가능성도 있습니다. 모두가 궁금한 부분은 코어 숫자를 얼마나 더 늘리냐는 것입니다. 이론적으로 에픽과 동일한 64코어까지 가능하지만, 64코어 CPU를 저렴하게 판매하는 것은 AMD로써도 손해입니다. 참고로 64코어 128쓰레드의 2소켓 CPU인 에픽 7742는 6950달러에 판매되고 있습니다. 반면 32코어 라이젠 스레드리퍼 2990WX (2세대)는 1799달러입니다. 서버용을 제외한 20코어 이상의 고성능 CPU 시장에서 사실상 독주 상태인 AMD가 굳이 손해를 보면서 64코어 스레드리퍼를 내놓을 이유가 떨어지는 것입니다. 하지만 그렇다고 3세대 스레드리퍼를 32코어까지만 내놓으면 2세대와 큰 차이가 없기 때문에 시장에서 호응을 받기 어려울 것입니다. 따라서 32코어 이상 64코어 이하 어딘가에 3세대 스레드리퍼가 위치할 것입니다. 이 궁금증은 다음 달이 되면 풀리겠지만, 어떤 제품이 나와도 고성능 CPU 시장의 주도권은 이제 AMD로 넘어간 상태입니다. 인텔이 14nm 공정에서 계속 발목이 잡힌 상황에서 AMD는 TSMC 위탁 생산을 통해 7nm 공정으로 빠르게 이전하고 있습니다. 그리고 내년에는 TSMC의 2세대 7nm 공정으로 이전할 가능성이 큽니다. 이미 로드맵에서 다음 아키텍처인 Zen 3를 7nm+ 공정에서 생산하겠다고 밝혔기 때문입니다. 반면 인텔은 내년까지도 10nm 공정 이전이 마무리되지 않을 것으로 보입니다. 인텔의 미세 공정 개발이 제자리를 찾을 때까지 AMD가 반도체 공정 면에서 유리한 위치에 서게 되는 것입니다. 당연히 코어 숫자 경쟁에서 AMD가 훨씬 유리한 상황입니다. 10년 전 AMD가 경영난 끝에 반도체 생산 부분을 분사하고 (이때 분리된 회사가 글로벌 파운드리) 반도체 생산 시설이 없는 팹리스 반도체 회사가 될 때만 해도 AMD는 미래는 암울해 보였습니다. 이 시기 인텔은 반도체 미세 공정과 아키텍처 모두에서 AMD를 압도했습니다. 하지만 이제는 인텔이 14nm 공정에서 헤어나지 못한 틈을 타 AMD가 미세 공정에서 인텔을 앞서고 있습니다. 누구도 넘볼 수 없을 것 같은 1등 기업도 10년 후를 장담하기 어렵다는 것을 보여주는 좋은 사례입니다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

삼성 혁신기술 탑재 갤럭시A, 태국서 인기몰이 갤럭시M20 인도서 3분 만에 완판… 국내 상륙 LG Q70 美국방 군사 표준규격 14개 항목 통과 게임 몰입감 높이는 홀인 디스플레이 처음 탑재 5G(5세대 이동통신) 스마트폰의 등장으로 삼성 갤럭시S10, 갤럭시노트10, LG V50S 씽큐와 같은 플래그십 스마트폰의 인기가 높아지고 있지만, 한편에선 ‘동생’ 격인 중저가 스마트폰의 약진이 이뤄지고 있다. 국내 시장에서 벗어나 세계 시장으로 눈을 돌리면 미국 당국의 중국 화웨이 제재까지 맞물려 한국산 중저가 스마트폰의 약진이 더 뚜렷하다. 삼성전자와 LG전자는 중저가 모델을 재정비하며 적극 대응 중이라고 10일 밝혔다.삼성은 올해 1분기 갤럭시A, 갤럭시J 등으로 분산돼 있던 중저가 모델을 ‘갤럭시A’ 시리즈로 통합하는 한편 최신 혁신 기술을 플래그십 모델에 앞서 갤럭시A 시리즈에 우선적으로 탑재하는 전략을 도입했다. 이는 중저가 스마트폰의 사양이 높아지는 결과로 이어졌다. 통합 갤럭시A 모델로 지난 4월 선보였던 갤럭시A30은 30만원대 중반 가격이 무색하게 6.4형 슈퍼 아몰레드 인피니티-U 디스플레이, 후면 123도의 500만 화소 초광각·1600만 화소 광각 카메라, 4000㎃h 대용량 배터리, 15W 급속충전을 지원해 인기를 끌었다. 같은 달 갤럭시 최초로 후면 카메라가 위로 올라와 셀카를 찍을 수 있는 로테이팅 카메라를 탑재한 ‘갤럭시A80’을 공개한 태국 방콕 행사에는 삼성전자 IM부문장인 고동진 사장이 직접 참석해 “누구나 최신 기술을 누릴 수 있도록 갤럭시A 시리즈를 만들어 왔다”고 선언했다. 갤럭시A80 출시 행사는 방콕뿐 아니라 이탈리아 밀라노, 브라질 상파울루 등에서 동시 진행됐다. 지난달엔 갤럭시A 시리즈 최초 5G 스마트폰인 갤럭시A90 5G가 국내 출시됐다. 6.7형 슈퍼 아몰레드 인피니티-U 디스플레이에 심도 카메라를 포함한 후면 트리플 카메라, 3200만 화소 전면 카메라, 고성능 모바일 AP인 퀄컴 스탭드래곤 855(스마트폰의 CPU), 4500㎃h 대용량 배터리 등을 탑재했다. 삼성페이, 온스크린 지문 인식, 빅스비를 지원한다. 삼성 관계자는 “트렌디한 디자인과 프리미엄급 성능, 5G 속도까지 모두 갖춘 갤럭시A90 5G는 합리적인 가격의 5G 스마트폰을 기다리던 스마트 컨슈머를 위한 최적의 제품”이라고 전했다.중저가 스마트폰 수요가 풍부한 인도와 동남아시아 등 신흥 시장을 공략하는 온라인 전용 스마트폰 갤럭시M 시리즈 중 갤럭시M20은 지난 7월부터 국내에서도 온라인 전용 자급제 모델로 판매되고 있다. 지난 2월 초 인도에서 판매 시작 3분 만에 완판되며 돌풍을 일으킨 모델이다. 갤럭시M10~40까지 인기가 이어지면서 올해 2분기 인도 스마트폰 시장 점유율 조사에서 삼성은 26.3%를 기록, 1위 기업인 중국 샤오미(28.7%)를 2.4% 포인트 차로 빠르게 추격 중이다. LG전자는 지난달 50만원대 가격인 LG Q70을 선보였다. 이 회사의 가전제품처럼 가격을 낮춰도 최대한 높은 사양을 채택하려는 노력이 엿보이는 스마트폰이다. LG는 6.4인치 대화면에 홀인 디스플레이를 탑재해 동영상이나 게임 몰입감을 높였다고 설명했다. 홀인 디스플레이는 전면을 화면으로 가득 채우고 전면 카메라 부분만 구멍을 낸 형태로, 화면을 가리는 테두리 부분인 베젤 영역이 최소화되는 형태다. LG가 홀인 디스플레이를 적용한 것은 LG Q70이 처음이다. LG Q70 후면엔 3200만 화소 초고해상도 카메라, 화각 120도를 지원하는 초광각 카메라, 사진의 깊이를 추출해 아웃포커스를 구현하는 심도 카메라 등 3개 카메라를 장착했다. 32비트 고해상도 음원을 손실 없이 재생하는 하이파이 쿼드 DAC와 이어폰 종류에 관계없이 최대 7.1채널 사운드 입체감을 구현하는 DTS:X 3D 기술을 적용했다. 미국 국방부 군사 표준규격, 이른바 밀스펙에서 낙하, 고온·저온, 고습, 진동, 일사량 등 14개 항목을 통과했다. 홍희경 기자 saloo@seoul.co.kr

인텔은 2006년 코드네임 콘로(Conroe)로 알려진 코어2 듀오 프로세서를 출시한 후 10년 넘게 CPU 시장의 패권을 장악했습니다. 물론 그전에도 CPU는 물론 반도체 업계 1위 기업이긴 했지만, 경쟁자인 AMD가 20년 전쯤 애슬론 계열 프로세서를 내놓은 이후 종종 수세에 몰리면서 어려움을 겪기도 했습니다. 이 어려움을 타개하기 위해 내놓은 펜티엄4 프로세서는 한때 AMD CPU를 앞서기도 했지만, 클록을 높일수록 급격히 늘어나는 발열 때문에 결국 사라지고 아키텍처를 대대적으로 혁신한 콘로가 등장했던 것입니다. 이때 AMD와의 격차를 크게 벌려 놓은 인텔은 더 이상 적수가 없는 듯했습니다. 하지만 거의 회생불능처럼 보였던 AMD는 2017년 라이젠 프로세서로 화려하게 부활에 성공했습니다. 젠(Zen) 아키텍처 기반의 라이젠은 인텔 코어 프로세서보다 더 작은 코어를 사용하고 여러 개의 다이를 하나의 CPU에 넣는 방식으로 코어 개수를 크게 늘려 인텔을 압박했습니다. 인텔에는 설상가상으로 3세대 제품부터는 인텔의 14㎚ ++보다 크게 앞선 TSMC의 7㎚ 공정으로 제품을 생산해 코어 숫자와 성능 모두 대폭 개선했습니다. 이제는 AMD가 인텔을 추격하는 게 아니라 인텔이 AMD를 추격해야 하는 상황까지 온 것입니다. 인텔은 올해 10㎚ 공정을 도입하고 기존의 아키텍처를 개선한 서니 코브 아키텍처를 개발에 대응에 나섰습니다. 하지만 아직 10㎚ 공정 반도체 생산량이 충분치 않은 상황이라 내년 상반기까지 14㎚++ 공정에 기댈 수밖에 없는 상황입니다. 새 공정을 적용한 신제품을 대거 투입할 수 없다면 인텔이 내세울 수 있는 유일한 반격의 카드는 가격 인하입니다. 그리고 인텔은 고성능 데스크톱 CPU인 캐스케이드 레이크-X(Cascade Lake-X)를 내놓으면서 가격을 대폭 인하했습니다. 그것도 10-20% 낮추는 게 아니라 최대 절반을 낮췄습니다. 18코어 36스레드 최상위 제품인 Core i9-10980XE은 공식가격 979달러로 전 세대인 스카이레이크-X Core i9-9980XE의 1979달러보다 50% 저렴합니다. 14코어 28스레드 제품인 Core i9-10940X 역시 전 세대 제품보다 600달러 저렴한 784달러로 가격을 낮췄습니다. 12코어 24스레드인 Core i9-10920X는 500달러 낮춘 689달러, 10코어 20스레드인 Core i9-10900X는 399달러 낮춘 590달러가 됐습니다. 인텔이 공개한 슬라이드에서는 이와 같은 공격적 가격 인하로 경쟁 상대인 2세대 스레드리퍼 대비 가격 대 성능비가 더 커졌지만, (사진) 사실 이번 가격 인하는 스레드리퍼보다 가성비가 우수한 라이젠 12/16코어 제품에 대응하기 위한 것으로 풀이됩니다. 12코어 24스레드인 라이젠9 3900X는 499달러로 이미 시장에 출시됐고, 16코어 32스레드인 라이젠9 3950X는 749달러로 올해 11월 출시 예정입니다. 라이젠이 12~16코어까지 제품 라인업을 늘리면서 10코어 이상 CPU 가격을 대폭 낮췄기 때문에 가격을 낮추지 않으면 경쟁 자체가 불가능한 상황이었습니다. 가격을 절반으로 낮춘 덕에 캐스케이드 레이크 – X는 스카이레이크 – X 대비 가성비가 두 배 정도 좋아졌습니다. 다만 이런 공격적인 가격 인하가 통할지는 미지수입니다. 캐스케이드 레이크 – X가 속한 HEDT (high-end desktop) 제품군은 CPU 이외에 부대 비용이 상당하기 때문입니다. 고가의 X299 메인보드, 4채널 DDR4 메모리, 높은 발열량을 감당할 수 있는 고성능 공랭 혹은 수랭식 쿨러, 그리고 이 시스템을 감당할 고용량 파워서플라이까지 포함하면 시스템 구축 비용은 메인스트림 제품군인 12/16코어 라이젠보다 상당히 올라갈 수밖에 없습니다. 14㎚++ 공정 제품이라 7㎚ 공정의 3세대 라이젠 대비 전력 소모가 높아 사용 시간이 긴 사용자의 경우 전기 사용료도 만만치 않을 것입니다. 결국 제대로 된 반격은 인텔이 차세대 미세 공정 기반 CPU를 투입할 수 있는 내년 이후가 되겠지만, 캐스케이드 레이크 – X의 가격은 많은 것을 생각하게 만듭니다. 불과 2년 전인 2017년에 등장한 10코어 20스레드 Core i9-7900X의 출시 가격은 999달러였습니다. 하지만 이제 이보다 약간 저렴한 가격에 18코어 36스레드 CPU인 Core i9-10980XE를 살 수 있게 됐습니다. 지난 몇 년간 고성능 CPU 시장에서 치열한 경쟁이 없었다면 불가능한 일입니다. 인텔 vs AMD의 CPU 전쟁에서 가장 이득을 보게 되는 것은 인텔이나 AMD가 아니라 소비자라는 것을 다시 확인시켜주는 사례입니다. 사진=인텔 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

지난 26일 인텔은 이례적으로 서울에서 메모리 및 스토리지 데이 행사를 개최했습니다. 물론 글로벌 IT 기업인 만큼 인텔의 공개 행사는 전 세계에서 진행할 수 있으며 당연히 서울에서도 할 수 있지만, 발표하는 제품이 낸드 플래시 및 옵테인 메모리 제품군이라 한국 반도체 제조사들을 겨냥한 것이라는 이야기가 나오고 있습니다. 인텔의 발표에서 눈길을 끄는 제품은 삼성전자와 SK 하이닉스가 강한 경쟁력을 지닌 낸드 플래시 메모리가 아니라 인텔의 신무기인 옵테인 메모리입니다. 옵테인(Optane)은 인텔과 마이크론이 협력해서 개발한 차세대 비휘발성 메모리인 3D Xpoint의 브랜드 네임으로 D램과 낸드 플래시 메모리의 중간에 있는 제품이라고 할 수 있습니다. 낸드 플래시 메모리는 전원을 꺼도 데이터가 사라지지 않기 때문에 저장 장치로 사용할 수 있지만, D램에 비해 속도가 느린 편이라 메모리 대신 사용하기는 어렵습니다. 그래도 HDD보다 훨씬 빠르기 때문에 요즘처럼 데이터가 많아진 시대에는 낸드 플래시 기반 저장장치인 SSD가 필수라고 할 수 있습니다. 그러나 데이터 양이 커지면서 더 빠른 저장장치에 대한 수요는 계속 늘어나고 있습니다. 반도체 제조사들이 생각하는 해결책은 차세대 비휘발성 메모리입니다. P램(phase change memory, 상변화 메모리), STT-M램(Spin Transfer Torque-Magnetic RAM, 스핀주입 자화반전 메모리)과 Re램(저항변화 메모리) 등이 대표적입니다. 옵테인은 상변화 메모리의 일종이라고 알려져 있지만, 인텔은 구체적인 원리를 공개하지 않았습니다. 아마도 원리보다 더 중요한 사실은 옵테인이 서버용 저장장치로 사용할 수 있을 만큼 대량 생산한 첫 번째 차세대 메모리라는 것입니다. 삼성전자와 다른 제조사에서도 M램 같은 차세대 메모리를 선보이기는 했지만, 옵테인처럼 주력 제품은 아닙니다. 인텔은 지난 몇 년간 옵테인에 많은 공을 들였습니다. 인텔의 발표 내용을 종합하면 현재 주력 제품인 CPU에 못지않은 차세대 먹거리라고 할 수 있습니다. 3D Xpoint를 공동개발했지만, 적극적인 모습을 보이지 않는 마이크론과는 대조적입니다. 사실 이 두 회사는 지난 1월 1일 협력 관계를 중단한다고 발표했으며 올해까지만 3D Xpoint를 공동 생산한 후 이후에는 각자의 길을 갈 예정입니다. 이미 D램과 낸드 플래시 메모리에서 비중 있는 회사인 마이크론과 달리 인텔은 완전히 새로운 제품군으로 메모리 시장에 도전장을 내민다는 계획입니다. 인텔이 이렇게 옵테인 메모리에 대해서 자신감을 가지는 데는 그럴 만한 이유가 있습니다. CPU가 처리해야 할 데이터의 양이 폭발적으로 증가하면서 SSD나 HDD 같은 저장장치에서 데이터를 읽은 후 이를 메모리에서 처리하고 다시 결과를 저장장치에 기록하는 방식은 점점 더 효율이 떨어지고 있습니다. 메모리와 동급의 성능을 지닌 저장장치나 아예 메모리 + 저장장치를 지닌 시스템을 만들면 대용량 데이터처리 속도가 매우 빨라질 것입니다. 인텔이 올해 공개한 서버 CPU인 캐스케이드 레이크(Cascade Lake)의 경우 CPU 한 개당 최대 1.5TB DDR4 메모리나 4.5TB의 옵테인 DCPM(DC Persistent Memory)를 탑재할 수 있습니다. 본래 D램을 장착할 수 있는 DIMM 폼펙터에 맞게 나온 옵테인 DCPM는 128/256/512GB 용량으로 D램과 혼용해서 메모리처럼 사용하거나 저장장치처럼 사용할 수 있습니다. D램에 근접하는 빠른 속도 덕분에 서버에서는 어려운 순간 재부팅도 가능합니다. 9월 26일 있었던 공개 시연에서 인텔은 기존 시스템과 비교할 수 없을 만큼 빠른 재부팅 속도(10분15초 vs 19초)를 자량했습니다. 인텔은 옵테인 메모리를 D램과 낸드 플래시를 통합할 차세대 메모리로 발전시켜 반도체 시장을 리드한다는 계획입니다. - 문제는 가격 하지만 인텔의 야심찬 계획에도 불구하고 지난 몇 년간 주요 메모리 제조사의 주가는 폭락하지 않았습니다. 인텔의 계획에 대해 시장이 의구심을 품고 있다는 이야기입니다. 이런 의구심의 핵심은 가격입니다. 새로 공개한 인텔 로드맵(사진)에는 일반 소비자용 옵테인 SSD에 대한 이야기가 빠져 있습니다. 본래 인텔은 일반 소비자용 SSD 시장을 겨냥한 옵테인 제품군도 내놓았지만 용량이 작은데다 가격까지 비싸 시장에서 큰 호응을 얻지 못했습니다. 인텔이 데이터 센터 제품에 집중하는 것은 옵테인이 저렴한 제품이 아니면 살아남기 힘든 일반 소비자용 시장보다 비싸도 성능이 좋으면 팔리는 서버 시장에 적합한 제품이기 때문입니다. 하지만 대량으로 구매하는 서버 시장 역시 가격에 민감한 건 마찬가지입니다. 오래전 일이지만, 인텔은 펜티엄 4 프로세서를 출시하면서 당시 기준으로 획기적인 성능을 지닌 차세대 메모리인 램버스 D램을 독점적으로 지원했습니다. 업계 1위인 인텔이 적극 밀었고 성능도 당시 사용되던 D램보다 우수했기 때문에 램버스 D램의 미래는 밝아 보였습니다. 하지만 이를 생산하기 위해서는 새로운 생산 시설이 필요했고 따라서 가격이 비쌌습니다. 반면 DDR 메모리의 경우 기존의 생산 시설을 활용할 수 있어 가격이 상대적으로 저렴했습니다. 이 메모리 전쟁의 승자는 모두가 알다시피 DDR 메모리였습니다. 초기 펜티엄 4 프로세서는 별로 빠르지 않았지만, 신제품이라 가격이 비쌌고 램버스 D램은 DDR과 비교도 되지 않을 만큼 비쌌습니다. 결국 엄청난 비용을 내고 얻을 수 있는 성능상이 이득이 미미했기 때문에 시장에서 외면 받을 수밖에 없었습니다. 결국 인텔은 경장자인 AMD처럼 DDR 메모리를 지원할 수밖에 없었고 메모리 시장은 DDR 메모리 위주로 흘러가게 됩니다. 기술적인 우위만큼 중요한 요소가 가격이라는 점을 보여주는 좋은 사례입니다. 옵테인 메모리가 성공하기 위해서는 상대적인 가격 경쟁력이 확보되야 합니다. 하지만 최근 D램 및 낸드 플래시 메모리 가격이 하락하면서 쉽지 않은 싸움이 예상되고 있습니다. 제조 공정이 향상됨에 따라 옵테인 메모리도 매년 가격이 내려가긴 하겠지만, 이 점은 D램과 낸드 플래시 메모리 역시 마찬가지입니다. 특히 여러 제조사에서 경쟁적으로 만드는 낸드 플래시 메모리 가격은 인텔 독점인 옵테인보다 가격 인하 가능성이 훨씬 큽니다. 옵테인이 차세대 메모리의 대세가 될지 아니면 고성능 D램과 낸드플래시 메모리 사이 낀 샌드위치 신세가 될지는 지금 판단하기 어렵습니다. 하지만 현재의 낸드플래시 메모리 기술은 공정 미세화, 수명, 속도 등에서 이미 한계를 보이고 있기 때문에 차세대 메모리가 필요한 건 분명합니다. 아마도 누가 먼저 출시했느냐 보다는 성능과 가격 두 마리 토끼를 잡는 제조사가 시장을 장악할 것입니다. 국내 제조사들이 차세대 메모리 개발을 위해 투자를 아끼지 않는 이유입니다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

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

현재 그래픽 카드 메모리의 주류는 GDDR (Graphics DDR) SDRAM 메모리입니다. 초창기 그래픽 카드는 PC용 시스템 메모리와 동일한 메모리를 사용했지만, 그래픽 처리 프로세서인 GPU의 급격한 성능 발달로 이미 2000년대 초반 속도 한계에 직면했습니다. CPU용으로 개발된 시스템 메모리로는 GPU가 처리하는 방대한 데이터를 감당하기 어려워진 것입니다. 기본적으로 GPU는 큰 크기의 고해상도 그래픽 데이터를 빠르게 (가능한 초당 60 프레임 이상으로) 처리해야 합니다. 그래야 화려한 게임 그래픽을 끊김 없이 처리할 수 있습니다. 이런 이유로 2003년부터 일반 DDR 메모리보다 더 큰 대역폭을 지닌 GDDR 메모리가 그래픽 카드에 도입되기 시작합니다. GDDR2 메모리는 2003년 출시한 엔비디아의 지포스 FX 5700/5800 울트라 시리즈에 처음 사용됩니다. (1세대 GDDR 메모리는 90년대 후반 등장했는데 당시 그래픽 카드에는 사용되지 않았습니다) 하지만 GDDR 메모리의 본격적인 보급은 2004년 등장한 GDDR3부터입니다. GDDR3는 나중에 AMD에 합병된 ATI와 엘피다, 하이닉스, 인피니온 등 메모리 제조사들이 협력해 만든 그래픽 메모리 규격입니다. 이름과는 달리 DDR2 기반으로 덕분에 DDR3 메모리 규격이 확립되기 전인 2004년부터 본격적으로 보급될 수 있었습니다. GDDR 메모리는 DDR 메모리보다 데이터가 지날 수 있는 통로가 더 많고 데이터 전송 속도가 빨라 3D 그래픽처럼 대용량 데이터를 빠르게 처리할 때 유리합니다. 사실 GPU가 빠른 속도로 발전할 수 있었던 것은 이를 뒷받침할 GDDR 메모리의 발전이 있었기 때문입니다. 따라서 DDR 메모리보다 버전 업데이트가 훨씬 빨리 이뤄져 DDR4 메모리가 도입되는 동안 GDDR5, GDDR5x, GDDDR6 같은 새로운 규격이 등장했습니다. GDDR6 메모리를 사용한 지포스 RTX 2080의 경우 14Gbps GDDR5 (256bit) 메모리에서 448GB/s의 넓은 대역폭을 지원받고 있습니다. 이는 DVD 영화 100편 정도를 1초에 전송하는 속도입니다. 하지만 GDDR 메모리 규격 역시 점점 한계에 도달하고 있습니다. GDDR3에서 메모리 칩 하나 당 19.9 GB/s의 속도를 확보했고, GDDR5에서 40–64 GB/s, GDDR6에서 112–128 GB/s으로 늘어나기는 했지만, GPU의 연산 능력이 급격히 향상되면서 한계에 봉착한 것입니다. 이는 GPU가 게임에서만 쓰이는 것이 아니라 인공지능이나 슈퍼컴퓨터 같은 더 중요한 분야에 사용되면서 연산 능력이 급격히 높아진 것도 원인입니다. HBM (High Bandwidth Memory) 메모리는 이 문제에 대한 가장 합리적인 해결책입니다. HBM 메모리는 삼성전자, SK 하이닉스, AMD의 협력으로 개발되었으며 2013년 SK 하이닉스에서 첫 제품을 내놓았습니다. HBM은 여러 개의 D램 다이(die)를 아파트처럼 수직으로 쌓고 여기에 데이터 통로인 TSV (through-silicon via)를 뚫어 고속으로 데이터를 주고받는 메모리라고 할 수 있습니다. 아예 통로를 여러 개 뚫어 대량으로 데이터를 전송하기 때문에 대역폭에서 GDDR6 메모리를 크게 앞설 수 있습니다. 따라서 슈퍼컴퓨터나 인공지능 연산용 고성능 GPU에 사용됩니다. 하지만 비싼 가격으로 인해 일반 그래픽 카드에는 제한적으로 보급되고 있습니다.올해 출시된 AMD의 라데온 VII 그래픽 카드는 HBM2 메모리를 사용하는데, 4개만 있어도 1TB/s의 대역폭과 16GB의 메모리 용량을 확보할 수 있습니다. 하지만 이미 국내 메모리 제조사들은 이를 뛰어넘는 제품을 개발했습니다. 올해 3월 삼성전자가 공개한 플래시볼트 (Flashbolt) HBM2E 메모리는 칩 하나 당 410GB/s의 대역폭과 16GB의 용량을 제공합니다. 8개의 다이를 수직으로 올린 후 5000개 이상의 TSV로 연결해 속도와 용량을 획기적으로 끌어 올렸습니다. 그리고 이번 달 SK 하이닉스는 이보다 더 빠른 460GB/s 속도의 HBM2E 메모리를 개발했다고 발표했습니다. 이 제품을 4개 사용한 GPU는 1.84TB/s의 대역폭과 64GB의 용량을 확보할 수 있습니다. 이렇게 빠르고 용량이 큰 메모리가 필요한지 의문을 지닐 수도 있지만, 단순히 게임용이 아니라 인공지능 및 슈퍼컴퓨터를 위해서는 이것도 부족할 수 있습니다. 현재 국내 제조사들은 HBM2E보다 더 빠른 HBM3 및 HBM4 메모리 개발을 위한 연구를 진행하고 있습니다. 이 메모리는 현재 미국이 개발하는 엑사스케일 슈퍼컴퓨터에 사용될 것입니다. 국내 기업이 주도하는 HBM 메모리는 인공지능 및 슈퍼컴퓨터 개발에 없어서는 안 될 핵심 부품이라고 할 수 있습니다. 다른 한편으로 일반 소비자용 그래픽 카드에서 HBM 메모리를 사용할 수 있게 하려는 시도도 진행 중입니다. GDDR 규격도 좀 더 빨라질 수 있지만, 대역폭 문제의 근본적인 해결책은 메모리 구조 자체를 혁신한 HBM 메모리의 염가형 버전을 보급하는 것입니다. HBM 메모리를 사용한 그래픽 카드 중 그나마 저렴한 라데온 VII이 699달러로 아직 꽤 비싼 편이기 때문에 500달러 이하 그래픽 카드에서 사용할 수 있는 HBM 메모리가 필요할 것입니다. 결국 이 문제 역시 국내 제조사들의 노력에 달려 있습니다. GDDR 메모리가 결국 DDR 메모리를 대체하고 그래픽 카드 메모리의 대세가 된 것처럼 언젠가는 HBM 메모리가 새로운 대세가 될 날이 올 것으로 기대합니다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com　

삼성전자가 PCIe(직렬 전송 방식 인터페이스) 4.0 기반의 고성능 NVMe SSD ‘PM1733’ 라인업과 고용량 D램 모듈 RDIMM(서버용 메모리로 많이 사용되는 D램 모듈), LRDIMM(RDIMM 용량과 처리 속도 개선을 위해 모듈 상에 버퍼를 추가한 것)을 본격 양산했다. PM1733은 PCIe4.0 인터페이스를 지원해 NVMe SSD(카드타입)에서 연속 읽기 8000MB/s, 임의 읽기 150만 IOPS(초당 입출력 작업 처리 속도)를 구현한 역대 최고 성능 제품으로 PCIe 3.0 인터페이스 SSD 보다 성능이 두 배 이상 향상됐다. 이 제품은 5세대 512Gb 3비트 V낸드를 탑재해 두 가지 타입으로 양산된다. 삼성전자는 PM1733외에도 AMD의 신규 프로세서 ‘EPYC 7002’에서 최대 용량을 지원하는 RDIMM과 LRDIMM 등 D램 모듈을 공급한다. 삼성전자는 8Gb, 16Gb DDR4 제품을 활용해 8GB부터 최대 256GB 용량까지의 다양한 RDIMM을 제공하며, 사용자들이 삼성전자의 고용량 RDIMM을 활용할 경우 CPU 당 최대 4TB의 메모리를 사용할 수 있다. 삼성전자 메모리사업부 상품기획팀 한진만 전무는 “삼성전자는 AMD와 함께 차세대 서버에 탑재할 최신 프로세서, 메모리, 스토리지 제품 분야에서 밀접하게 협업하고 있다”면서 “삼성전자의 PM1733, RDIMM, LRDIMM과 함께 AMD는 EPYC 7002 프로세서를 고객들에게 제공하며 새로운 표준을 적용한 신규 데이터센터 구축을 가능하게 하고 있다”고 설명했다. AMD는 7일(현지시간) 미국 샌프란시스코에서 EPYC 7002 프로세서를 선보이는 행사를 가졌다. 홍희경 기자 saloo@seoul.co.kr

삼성전자가 PCIe(직렬 전송 방식 인터페이스) 4.0 기반의 고성능 NVMe SSD ‘PM1733’ 라인업과 고용량 D램 모듈 RDIMM(서버용 메모리로 많이 사용되는 D램 모듈), LRDIMM(RDIMM 용량과 처리 속도 개선을 위해 모듈 상에 버퍼를 추가한 것)을 본격 양산했다. PM1733은 PCIe4.0 인터페이스를 지원해 NVMe SSD(카드타입)에서 연속 읽기 8000MB/s, 임의 읽기 150만 IOPS(초당 입출력 작업 처리 속도)를 구현한 역대 최고 성능 제품으로 PCIe 3.0 인터페이스 SSD 보다 성능이 두 배 이상 향상됐다. 이 제품은 5세대 512Gb 3비트 V낸드를 탑재해 두 가지 타입으로 양산된다. 삼성전자는 PM1733외에도 AMD의 신규 프로세서 ‘EPYC 7002’에서 최대 용량을 지원하는 RDIMM과 LRDIMM 등 D램 모듈을 공급한다. 삼성전자는 8Gb, 16Gb DDR4 제품을 활용해 8GB부터 최대 256GB 용량까지의 다양한 RDIMM을 제공하며, 사용자들이 삼성전자의 고용량 RDIMM을 활용할 경우 CPU 당 최대 4TB의 메모리를 사용할 수 있다. 삼성전자 메모리사업부 상품기획팀 한진만 전무는 “삼성전자는 AMD와 함께 차세대 서버에 탑재할 최신 프로세서, 메모리, 스토리지 제품 분야에서 밀접하게 협업하고 있다”면서 “삼성전자의 PM1733, RDIMM, LRDIMM과 함께 AMD는 EPYC 7002 프로세서를 고객들에게 제공하며 새로운 표준을 적용한 신규 데이터센터 구축을 가능하게 하고 있다”고 설명했다. AMD는 7일(현지시간) 미국 샌프란시스코에서 EPYC 7002 프로세서를 선보이는 행사를 가졌다. 홍희경 기자 saloo@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

지난해 연말부터 D램과 낸드플래시의 가격이 떨어지면서 반도체 업황 침체가 계속되고 있다. 이미 세계 D램 점유율 3위 기업인 미국 마이크론은 지난 4월 D램과 낸드플래시 생산량을 줄이겠다고 밝혔고, 지난 25일 2위 기업 SK하이닉스도 감산 계획을 발표했다. SK하이닉스가 감산에 나선 것은 글로벌 금융위기가 터졌던 2008년 이후 11년 만에 처음이다. 그만큼 반도체 업황이 나쁘다는 의미다. 더 큰 문제는 불황이 언제 끝날지 모른다는 점이다. 올 하반기에도 D램 가격은 계속 하락할 것이라는 전망이 많다. 미중 무역분쟁 장기화로 경기 불확실성이 커져 반도체 시장의 ‘큰손’인 서버 업체들이 투자를 줄이고 있고 스마트폰도 예상보다 적게 팔려서다. 여기에 한일 무역갈등까지 겹쳤다. 이미 일본이 한국에 반도체 소재 수출 규제 조치를 실시했고 다음달 2일에는 한국을 화이트리스트(백색국가) 대상에서 빼는 수출무역관리령 개정안을 각의에서 처리할 것으로 보이는 등 갈등이 심화되고 있다. 일본의 수출 규제가 장기화되면 우리 반도체 기업들도 생산에 차질을 빚을 수밖에 없다. 26일 반도체 업계에 따르면 지난 2분기에 삼성전자와 SK하이닉스 등 우리 기업들의 주력 제품인 D램과 낸드플래시의 평균 판매가격이 전분기 대비 각각 24%, 25% 하락했다. 차진석 SK하이닉스 부사장은 전날 2분기 실적 발표에서 “서버용 D램 수요가 여전히 부진하고 미중 무역분쟁의 영향으로 모바일 D램 시장의 불확실성이 커졌다”고 설명했다. 하반기 전망은 더 불투명하다. 경기 불확실성이 계속돼 서버 업체들이 반도체 구매를 늘릴 가능성은 희박하다. 차 부사장도 “올해 서버용 D램 수요 증가 속도는 작년에 비해 크게 둔화할 것”이라고 전망했다. 전날 SK하이닉스가 낸드플래시 감산 규모를 늘리고 오는 4분기부터는 D램 생산량까지 줄이겠다는 ‘극약 처방’을 내린 이유도 여기에 있다. 한편 시장에서는 SK하이닉스의 감산 결정으로 하반기에 반도체 가격이 반등할 가능성이 있다는 기대감도 나온다. 도현우 NH투자증권 연구원은 “SK하이닉스가 적극적으로 공급을 조절해 시황에 대응하겠다고 발표한 점이 향후 메모리 수급에 매우 긍정적”이라고 말했다. SK하이닉스가 D램 등 메모리 반도체 생산량을 줄이면 시장에 쌓인 재고가 소진되면서 수요가 늘어나 가격이 오를 것이라는 분석이다. 최근 들어 PC와 스마트폰 수요도 개선되는 추세다. 도 연구원은 “미국 AMD사가 라이젠 3세대 CPU를 출시했는데 이 제품의 시장 평가가 좋다. (경쟁 업체인) 인텔이 대응하기 위해 일부 PC CPU 가격을 15%~20% 인하했다. 지난해 하반기부터 진행된 인텔 CPU 공급 부족도 최근 신규 생산능력 확대로 해결, 인텔과 AMD 경쟁 심화로 PC 수요가 살아나고 있다”면서 “스마트폰은 미국의 화웨이 규제 완화 효과로 중국 스마트폰 중심으로 수요가 개선되는 중”이라고 말했다. SK하이닉스가 감산을 선언한 뒤 시장의 눈길은 삼성전자로 쏠리는 모양새다. 삼성전자는 27년째 D램 세계시장 1위를 지키고 있다. 사실상 D램 시장을 삼성전자와 SK하이닉스, 마이크론 3개사가 과점하고 있다. 만약 삼성전자까지 감산에 나설 경우 반도체 가격 상승의 시기가 빨라지고 상승폭도 커질 전망이다. 다만 3개사 과점 시장인 만큼 3개사가 모두 감산에 나서면 가격 담합 의혹이 불거질 수 있다는 점이 부담이다. 현재도 삼성전자 등 3개사는 지난해 5월부터 중국 경쟁당국으로부터 가격 담합 의혹에 대해 조사를 받고 있는 상황이다. 장은석 기자 esjang@seoul.co.kr

일본 정부가 지난 4일부터 대(對)한국 수출 규제를 시작했다. 반도체와 디스플레이 소재인 플루오린 폴리이미드, 레지스트(감광재), 에칭가스(고순도 불화수소) 등 3개 품목에 대한 기존 포괄수출허가를 개별수출허가로 전환한 것이다. 일본은 이어 안보 우방국인 ‘화이트리스트’에서 한국을 제외하는 방안도 검토하고 있다. 일본의 수출 규제가 반도체 산업의 글로벌 공급 체계를 바꿀 것이라는 전망은 “너무 앞선 얘기”라는 게 중론이다. 하지만 이번 사태가 어떤 방향으로 전개될지 현재로선 ‘시계 제로’에 가깝다. 한국 경제에 미칠 충격파는 얼마인지, 규제 이면에 깔린 숨은 의도는 무엇인지 등을 짚어 봤다.●규제 대상·수위·기간에 따라 충격파 달라져 반도체는 한국 경제에서 ‘황금알을 낳는 거위’다. 지난해 전체 수출에서 반도체가 차지하는 비중은 21%, 수출 성장 기여율은 92%다. 그만큼 반도체 산업 의존도가 높다. 일본의 수출 규제로 반도체 산업은 물론 경제 전체에 충격파가 클 것이라는 우려가 나오는 이유다. 가장 먼저 불을 지핀 곳은 전경련 산하 한국경제연구원(한경연)이다. 조경엽 한경연 선임연구위원은 지난 10일 ‘일본 경제 제재의 영향 및 해법’ 긴급 세미나에서 일본의 수출 규제로 반도체 핵심 소재 공급이 30% 부족할 경우 우리나라 국내총생산(GDP)은 2.2%, 소재 부족이 45%로 확대되면 GDP는 4.2~5.4%가 각각 감소할 수 있다고 분석했다.국책연구기관인 대외경제정책연구원(KIEP)은 이틀 뒤인 지난 12일 현안 토론회에서 한경연의 분석이 ‘무리한 가정’에 근거한 것이라고 정면으로 반박했다. 서진교 KIEP 선임연구위원은 “우리나라의 반도체와 LCD 패널 연간 수출액을 합치면 1000억 달러 정도”라면서 “일본의 수출 규제로 수출의 절반인 500억 달러가 줄었다고 하고, 전후방 산업에 영향을 미쳐서 1000억 달러 손실이 났다고 가정하자. 지난해 우리나라 GDP가 1조 5000억 달러인데 1000억 달러 손실은 대략 0.5~0.6% 수준”이라고 강조했다. 글로벌 투자은행(IB)인 골드만삭스도 지난 14일 “반도체 공급 차질로 인한 영향을 분석한 결과 반도체 생산이 10% 줄어들 경우 한국 GDP는 0.4%, 경상수지는 100억 달러(약 11조원)가 감소할 것”이라고 전망했다. 다만 일본의 수출 규제가 가전 등 비반도체 부문과 자동차·화학 등의 분야로 확산한다면 경상수지 감소 폭은 135억 달러로 커질 수 있다고 내다봤다. 수출 규제의 대상과 수위 못지않게 기간도 중요한 변수다. KB증권은 일본의 수출 규제로 한국의 수출 물량이 10% 감소한다고 가정했을 때 수출 규제가 3분기까지만 이뤄지면 경제성장률이 0.19% 포인트, 3~4분기에 지속되면 0.37% 포인트, 내년 말까지 유지되면 0.74% 포인트 각각 떨어지는 요인으로 작용할 수 있다고 분석했다. 장재철 KB증권 이코노미스트는 “그동안 한일 양국 간 신뢰 관계가 상당히 훼손됐다는 점, 한일 양국의 정치 일정, 전 세계적인 보호무역 기조 등을 고려할 때 한일 무역 갈등이 쉽게 해소되기 어려울 것”이라고 말했다. ●반도체 시장 주도권 경쟁 속셈? 수출 규제의 원인을 놓고 일본 정부는 ‘안보상의 이유’를 내세우고, 국내에서는 한일 역사 갈등에 대한 경제 보복이라는 시각이 우세하다. 그렇다면 안보상의 이유나 역사 문제가 해소되면 무역 갈등이 사라질까.일본 정부가 규제 대상에 올린 극자외선(EUV) 레지스트를 보면 속단하기 어렵다. EUV 레지스트는 우리 정부가 지난 4월 30일 야심 차게 비전과 전략을 발표한 시스템 반도체와 연관이 있다. 시스템 반도체는 비메모리 반도체의 또 다른 이름이다. 우리나라의 반도체 산업은 D램과 낸드플래시 등 메모리 중심의 편중 구조다. 메모리 반도체가 정보 저장을 담당한다면 비메모리 반도체는 정보 처리에 사용된다. 지금까지는 컴퓨터와 스마트폰의 성장세가 메모리 반도체의 전성시대를 만들어냈다면 자율주행차와 증강현실(AR), 사물인터넷(IoT), 인공지능(AI) 등 4차 산업혁명 시대에는 비메모리 반도체의 폭발적인 수요를 이끌어낼 것으로 예상된다. 정부의 비메모리 반도체 육성 계획은 이번이 처음은 아니다. 1998년 ‘시스템 반도체 2010’, 2011년 ‘시스템 반도체 2015’ 계획이 각각 추진되기도 했다. 일부 성과도 있었지만 근본 체질을 바꾸지는 못했다. 지금도 비메모리 반도체의 세계 시장 규모가 메모리보다 2배가량 큰 상황에서 이번 비메모리 반도체 육성 전략은 반도체로 먹고사는 한국으로서는 사실상 마지막 기회이자 피할 수 없는 선택이다. 더욱이 반도체 분야는 일반적으로 대규모 시설 투자가 전제돼야 하는 ‘머니게임’이자 경쟁 기업이나 국가보다 앞서 구체적인 성과를 내야 하는 ‘속도 전쟁’의 성격을 내포하고 있다. 더욱이 삼성전자는 지난 4월 EUV 공정으로 생산한 7나노 제품을 세계 최초로 양산에 돌입했다. EUV 레지스트 수출 규제는 결국 우리나라 반도체 산업의 현재가 아닌 미래를 볼모로 삼는 것이라고 할 수 있다. 우리 정부와 기업의 비메모리 반도체 육성 계획이 외부에선 ‘약자의 몸부림’이 아닌 ‘강자의 포효’로 받아들여질 수밖에 없고, 조만간 꽃망울을 터뜨릴 것으로 예상되는 최첨단 기술 분야에서 주도권 경쟁이 본격화됐다는 의미로도 볼 수 있다. 박상현 하이투자증권 연구원은 “단순한 정치 보복 차원을 넘어 글로벌 반도체 주도권 또는 차세대 산업을 둘러싼 갈등이 아닐까 하는 의구심이 증폭되고 있다”면서 “전략적 규제일 수 있다”고 말했다. ●중재 대신 침묵하는 미국, 차도지계? 우리 정부는 일본의 수출 규제와 관련해 미국의 역할론에도 주목하고 있다. 하지만 적어도 현재까지 미국의 적극적인 중재나 개입 의지는 찾아볼 수 없다. 그 이유를 전 세계 반도체 시장의 경쟁 구도에서 살펴볼 필요도 있다. 2017년 기준 전 세계 메모리 반도체 시장에서 한국의 시장 점유율은 58%, 비메모리 반도체 시장에서는 미국이 70%로 절대 강자다. 또 비메모리 반도체 시장의 약 40%를 차지하는 게 컴퓨터의 중앙처리장치(CPU)와 스마트폰용 CPU인 AP다. 이 중 CPU 분야는 미국 기업인 인텔과 AMD가 시장을 장악한 상황이라 다른 기업이 끼어들 여지가 거의 없다. AP 분야는 퀄컴(미국), 미디어텍(대만), 애플(미국), 삼성전자(한국) 등의 순이다. 또 비메모리 분야는 설계를 담당하는 팹리스와 제조를 담당하는 파운드리로 분업 구조를 갖는 게 특징인데, 현재 세계 1위는 각각 퀄컴과 TSMC(대만)다. 하지만 삼성전자만 유일하게 팹리스와 파운드리를 동시에 할 수 있다. 한 업계 관계자는 “삼성의 AP 설계 기술은 퀄컴 수준을 따라잡았고 공정 기술에서는 AP 파운드리 3사(TSMC·글로벌파운드리·삼성) 중 가장 앞서 있다”고 평가했다. 비메모리 반도체 시장은 한국을 비롯해 기술 패권을 유지하려는 미국, 부품·소재를 내다 파는 처지에서 재도약을 꿈꾸는 일본, 강력한 정부 지원을 토대로 가격 경쟁력을 확보하려는 중국, TSMC라는 글로벌 파운드리를 중심으로 생태계가 유기적으로 연결된 대만 등의 각축장인 셈이다. 1984년 촉발돼 1996년까지 13년 동안 지속된 미일 반도체 분쟁 사례도 있다. 핵심은 급성장하는 일본 반도체 산업에 미국 정부가 제동을 건 것이다. 이 과정에서 1987년만 해도 반도체 시장 점유율에서 10위였던 인텔이 1992년부터는 1위로 도약했다. 반대로 NEC와 도시바, 히타치 등 수년간 1~3위를 점유했던 일본 기업들은 속절없이 무너져내렸고, 지금은 존재감마저 지워졌다. 미중 무역분쟁 역시 미국은 중국의 ‘불공정 무역’을 이유로 내세웠지만, 그 이면에는 천문학적인 무역적자(2017년 기준 3750억 달러)가 깔려 있고, 본질적으로는 중국의 급성장에 대한 견제가 자리하고 있다. 김학주 한동대 ICT창업학부 교수는 “일본의 수출 규제가 단순히 감정적이라면 오래가지 않을 것”이라면서도 “그러나 일본이 미국의 자동차 관세를 피하기 위해 반도체 주도권을 삼성전자에서 미국의 마이크론으로 옮기려는 전략적 계획이 숨어 있다면 우리에게는 심각한 도전”이라고 지적했다. shjang@seoul.co.kr