블랙홀에 관한 역대 가장 자세한 시뮬레이션을 보여주는 연구 결과가 나왔다. 덕분에 이 천체가 어떻게 물질을 흡수하는지 그 수수께끼가 40년 만에 풀릴지도 모른다. AFP통신에 따르면, 미국 노스웨스턴대와 영국 옥스퍼드대 그리고 네덜란드 암스테르담대 등이 참여한 국제 천체물리학 연구진이 시행한 최신 시뮬레이션 연구로 블랙홀의 생성과 성장 구조를 밝혀내는 데 몇 걸음 더 다가가게 됐다. 블랙홀은 커다란 별이 자기 중력 때문에 붕괴할 때 생긴다. 사실 검은 구멍이라는 이름과 달리 엄청나게 밀도가 높은 천체로 너무 강력한 중력을 지녀 빛조차 빠져나올 수 없다. 특히 이 천체는 가스와 먼지 그리고 천체 파편 같은 물질을 흡수할 때 그 주변에 ‘강착원반’을 생성한다. 이는 중력에 의해 찢긴 많은 양의 입자가 엄청나게 빠른 속도로 회전하는 것으로 강력한 빛을 내뿜는다. 지난 4월 ‘이벤트 호라이즌 망원경’(EHT) 프로젝트 연구진이 사상 처음으로 관측한 블랙홀 이미지에서 중심 주위에 나타난 흐릿한 후광이 바로 강착원반이다. 하지만 강착원반은 블랙홀의 적도면에서 거의 항상 비스듬히 기울어져 있다고 알려졌다. 1956년과 1972년 두 차례 노벨물리학상을 받은 유일한 사람으로도 유명한 물리학자 존 바딘(1908~1991) 박사는 천체물리학자 야코뷔스 페테르손(1946~1996) 박사와 함께 1975년 회전하는 블랙홀은 기울어진 강착원반의 내부 영역이 실제로는 블랙홀의 적도면과 일렬로 늘어선다는 이론을 세웠다. 하지만 지금까지 어떤 모델로도 정확히 이런 일이 어떻게 일어나는지를 알아낼 수 없었다. ‘왕립천문학회월간보고’(MNRAS) 최신호(5일자)에 게재된 연구논문에 따르면, 연구진은 그래픽처리장치(GPU)로 대량의 자료를 분석해 블랙홀이 강착원반과 어떻게 상호작용하는지를 시뮬레이션했다. 결정적으로, 이런 접근 방식은 자기장 난류를 설명하는 계산적 능력을 연구진에게 부여했다. 자기장 난류는 서로 다른 입자들이 강착원반 안에서 서로 다른 속도로 회전할 때 발생하는 것으로, 이런 전자기 효과가 물질을 정확히 블랙홀 중심에 떨어뜨린다는 것이다. 이전까지 시뮬레이션에서는 물질이 블랙홀로 흡수될 때 필요한 것으로 생각되는 추가적인 마찰을 수동적으로 예측해야만 했다. 하지만 이번 모델에서는 이런 마찰을 예측할 필요가 없다고 연구에 참여한 알렉산더 체호프스코이 박사(노스웨스턴대)는 밝혔다. 이와 함께 이번 시뮬레이션에 자기장을 도입할 때 실제로 자기장에 의해 불안정성이 생기고 그 결과 강착원반이 블랙홀 중심으로 떨어지게 된다고 말했다. 또 체호프스코이 박사는 비록 이는 사소하게 보일지도 모르지만, 블랙홀이 얼마나 빨리 회전하는지에 직접 영향을 줘 그 결과 블랙홀은 주변에 있는 은하에 직접 어떤 영향을 주게 된다고 설명했다.이번 모델의 시뮬레이션을 보면 중심에서 분수처럼 확산하는 가스와 자기장이라는 두 종류의 제트를 지닌 강착원반이 생성된다. 이때 강착원반 바깥 부분은 기울어져 있지만 안쪽 부분은 블랙홀의 적도면과 완벽하게 정렬돼 있다는 것을 보여준다. 끝으로 체호프스코이 박사는 “이전에는 자기장과 강착원반 속 난류 그리고 와류 등 물질과 상호작용하는 모든 요인을 고려했을 때 이런 것이 정렬 효과를 없앨 것이라는 우려가 있었다”고 말했다. 하지만 이번 연구에서는 실제 작용이 사라지는 것이 아니라 강착원반 안쪽 부분이 실제로 블랙홀과 정렬해 있는 것으로 나타났다. 이로써 블랙홀이 어떻게 보일지에 대해 더욱더 자신 있게 예측할 수 있게 됐다고 체호프스코이 박사는 덧붙였다. 사진=노스웨스턴대 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

이번 주 있었던 IT 업계 소식 중 가장 놀라운 이야기는 삼성전자와 AMD가 모바일 그래픽 부분에서 협력하기로 한 것입니다. 삼성전자의 엑시노스 AP에는 지금까지 주로 ARM의 말리 (Mali) GPU가 탑재됐습니다. 꾸준한 성능 향상을 통해 말리 GPU의 성능 역시 지속적으로 높아졌지만, 자사 AP에 최적화된 그래픽 솔루션을 제공하는 퀄컴 Adreno나 애플의 자체 GPU에 비해 다소 아쉬운 부분이 있었습니다. ARM은 모든 프로세서에서 작동을 보장하는 범용 GPU 아키텍처를 개발해 라이선스를 주다 보니 엑시노스나 스냅드래곤, 애플 A 시리즈처럼 특화된 AP에 맞춤 설계를 하기 어려웠습니다. 아마도 이것이 애플이 오랜 세월 사용한 이메지네이션 테크놀로지스의 GPU 대신 독자 GPU를 개발한 이유일 것입니다. 퀄컴의 경우 이미 2008년 AMD로부터 모바일 GPU 부분인 AMD Imageon을 인수해 자사의 스냅드래곤에 통합했습니다. 당연히 삼성 역시 자체 GPU를 개발하는 것으로 알려졌지만, 자세한 내용은 베일에 가려졌습니다. 이전부터 있던 루머는 S GPU로 알려진 삼성의 자체 모바일 GPU가 엔비디아와의 라이선스로 나올 가능성이 크다는 것이었습니다. 엔비디아가 GPU 시장 1위인 점을 생각하면 그럴듯한 루머였지만, 결국 예상을 뒤집고 삼성은 AMD의 RDNA 아키텍처 기반 모바일 GPU를 개발을 발표했습니다. 실제로 삼성이 엔비디아와 협상을 했는지 공식적으로 확인된 바 없지만, 만약 그랬다면 엔비디아는 자사의 GPU를 그대로 사용하거나 혹은 AP 형태로 구매할 것을 요구했을 가능성이 큽니다. 상대적으로 판매량이 적고 수입도 얼마 되지 않은 AMD 쪽이 삼성 측에 유리한 조건을 받아들였을 것이고 아마도 이것이 AMD와 손잡은 이유로 해석됩니다. 물론 삼성 역시 상당한 기술을 확보했을 가능성이 크지만, GPU와 관련된 다양한 기술 특허 및 초기 제품 리스크를 감안하면 엔비디아나 AMD와 협력하는 것이 가장 무난한 해결책일 것입니다. 이번 계약으로 AMD는 라이선스 수익을 얻을 뿐 아니라 라데온 GPU 개발 생태계를 모바일로 확장할 수 있을 것으로 보입니다. 현재 PC 그래픽 카드 시장에서 라데온 GPU의 입지는 매우 좁은 상태입니다. AMD는 콘솔 그래픽 시장과 내장 그래픽 부분에서 활로를 찾고 있지만, 인텔이 차세대 GPU를 개발하며 내장 그래픽 부분을 위협하고 있습니다. 이런 상황에서 라이선스 수익이 많지 않더라도 모바일 그래픽 시장으로 다시 진출하는 것은 큰 의미가 있습니다. 라데온 그래픽 기술에 최적화된 게임이 많아질 것이기 때문입니다. AMD의 리사 수 CEO는 이번 파트너쉽을 통해서 라데온 사용자 기반 및 생태계를 모바일로 확장할 수 있게 됐다며 환영했습니다. 삼성 역시 엑시노스에 최적화된 GPU를 개발할 수 있어 애플 및 퀄컴과 경쟁이 한층 수월해질 것으로 기대됩니다. 아마도 이 소식에 가장 긴장할 회사는 ARM일 것입니다. 삼성이 말리 GPU의 가장 큰 고객 중 하나이기 때문입니다. 물론 다른 제품군이 많고 여전히 자체 GPU를 개발할 여력이 안 되는 제조사들이 말리 GPU를 찾기는 하겠지만, 수입이 줄어드는 일은 피할 수 없을 것입니다. 더구나 앞으로 다른 제조사도 삼성과 비슷하게 AMD 라이선스 모바일 GPU를 도입할 경우 말리 GPU의 입지는 줄어들 가능성이 있습니다. 삼성과 AMD 모두 구체적으로 언제부터 라데온 기술이 들어간 제품이 출시될지는 밝히지 않았습니다. 하지만 지금 라이선스가 채택되었다는 이야기는 멀지 않은 미래라는 이야기입니다. 올해는 너무 이르지만, 내년에는 모바일 라데온 그래픽이 엑시노스 AP 기반 스마트폰과 태블릿에 탑재될 가능성이 있습니다. 본래 한 핏줄인 퀄컴의 Adreno와의 대결 역시 흥미로운 부분입니다. 오랜 세월 모바일에 최적화된 Adreno에 승리일지 아니면 PC와 콘솔에서 갈고 닦은 기술을 모바일로 이식할 모바일 라데온의 승리일지 눈길이 쏠리는 건 당연합니다. 하지만 더 중요한 것은 모바일 GPU 시장의 경쟁이 한층 더 치열해질 것이라는 점입니다. 결국 더 고성능 모바일 그래픽 기술 개발이 앞당겨질 것입니다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

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

올해 컴퓨텍스에서 AMD는 12코어 라이젠을 선보이면서 강한 자신감을 드러냈습니다. 심지어 많이 이들이 기대했던 16코어 라이젠을 보여주지 않은 것도 12코어 제품만으로도 시장을 주도할 수 있다는 자신감을 보여준 것으로 해석될 정도입니다. 하지만 인텔 역시 제국을 지키고 도전자를 물리치기 위한 비장의 무기가 있습니다. 3세대 라이젠 공개 이후에 역시 컴퓨텍스에서 공개한 10세대 코어 프로세서, 코드명 아이스 레이크(Ice Lake)가 그것입니다. 아이스 레이크는 인텔의 최신 10nm 공정 도입 이외에도 새로운 CPU 아키텍처인 서니 코브(Sunny cove)와 역시 새로운 GPU인 Gen11이 적용되었다는 점에서 큰 의미가 있습니다. 인텔 CPU는 지난 10년간 아키텍처와 미세 공정 모두에서 경쟁자인 AMD를 크게 앞서갔습니다. 유일한 예외는 그래픽 감속기라는 오명을 뒤집어쓴 내장 그래픽인데, 이것도 고사양 게임을 위해서는 대부분 별도의 고성능 그래픽 카드가 필요한 점을 생각하면 그렇게 큰 단점도 아니었습니다. 하지만 AMD가 라이젠을 출시하면서 상황은 크게 변했습니다. 여전히 인텔 CPU 대비 싱글 코어 성능은 떨어지지만, 이제는 많이 따라잡은 데다 같은 가격의 인텔 CPU보다 넉넉한 코어 숫자 덕분에 많은 소비자가 라이젠을 선택했습니다. 물론 인텔 CPU 공급 부족으로 인한 가격 상승과 인텔 CPU 보안 이슈 역시 소비자들이 AMD CPU를 선택한 이유일 것입니다. 여기에 새 내장 그래픽을 포함한 라이젠 CPU는 인텔 내장 그래픽 대비 높은 성능으로 그래픽 카드를 사기에 주머니 사정이 넉넉하지 못한 소비자들을 끌어모았습니다. 인텔은 이 상황을 뒤집기 위해 AMD에서 핵심 기술 인력을 영입했습니다. 그리고 이제 그 첫 결과물을 내놓을 때가 됐습니다. 컴퓨텍스에서 발표된 내용에 따르면 아이스 레이크는 6세대 이후 인텔 코어 프로세서 아키텍처인 스카이레이크 대비 최대 18%의 IPC (instruction per cycle) 향상이 있습니다. (사진) 같은 클럭의 기존 인텔 CPU 대비 18% 정도 성능 향상을 기대할 수 있다는 이야기입니다. 만약 클럭을 더 올릴 수 있다면 성능은 그만큼 더 올라갈 것입니다.인텔의 주장은 실제 제품이 나오면 철저한 검증이 이뤄질 것입니다. 아무튼 이 내용을 신뢰한다면 아이스 레이크는 과거 가장 큰 폭의 성능 향상을 보여줬던 코어 마이크로프로세서 아키텍처 정도는 아니지만, 일반적인 마이너 아키텍처 업그레이드보다 훨씬 높은 성능 향상이 있다는 이야기입니다. 사실 코어 마이크로프로세서나 AMD의 젠(Zen) 아키텍처의 성능 향상 폭이 유별나게 컸던 이유는 기존의 넷버스트 (펜티엄 4) 아키텍처나 불도저 아키텍처의 성능이 너무 떨어졌기 때문이기도 합니다. 이런 점을 생각하면 18%는 결코 작지 않은 수치이며 3세대 라이젠으로 인텔을 바짝 추격하는 AMD와 격차를 다시 벌릴 수 있는 수준입니다. 다만 AMD는 더 많은 코어로 반격할 수 있는 여지가 크고 실제 길고 짧은 건 직접 비교해봐야 알 수 있기 때문에 실물이 등장하기 전까지는 누가 이길지 예측하기 어렵습니다. 여기에 추가로 인텔은 아이스 레이크의 내장 그래픽인 Gen 11에서 이전 Gen 9 대비 최대 2배 성능 향상을 이뤘다고 주장했습니다. 흥미로운 부분은 인텔이 아이스 레이크 모바일 CPU가 AMD 라이젠 7 3700U 모바일 CPU보다 그래픽 성능이 우수하다는 벤치마크 결과를 제시한 것입니다.과거 인텔은 경쟁사인 AMD의 존재를 상당히 의도적으로 부정해왔습니다. 인텔 CPU의 경쟁 상대는 이전에 출시된 인텔 CPU라는 것이 인텔의 생각이었고 인텔의 프리젠테이션에서는 AMD의 모습을 보기가 거의 어려웠습니다. 그런 인텔이 AMD를 비교 대상으로 삼았다는 것 자체가 역설적으로 AMD가 라이젠 출시 이후 매우 위협적인 존재가 되었다는 점을 보여줍니다. 물론 인텔 내장 그래픽의 성능이 이렇게 크게 향상되었다면 소비자에게는 좋은 일입니다. 아이스 레이크 CPU는 10세대 인텔 코어 프로세서로 올해 하반기 출시될 예정입니다. 초기에는 노트북과 태블릿 PC를 위한 모바일 CPU부터 먼저 나오는데 컴퓨텍스에서 공개된 제품 역시 4코어 8스레드의 모바일 CPU 제품군인 U 및 Y 시리즈입니다. 인텔 CPU가 노트북, 데스크톱, 서버까지 AMD 제품에 비해 수요가 많은 반면 인텔 10nm 공정 생산량은 아직 충분하지 않기 때문에 한 번에 최신 공정으로 제조하기는 어렵습니다. 따라서 데스크톱 제품의 출시는 좀 더 이후가 될 것이고 서버용 아이스 레이크 CPU는 내년 출시가 확정된 상태입니다. 적어도 데스크톱 시장에서는 3세대 라이젠을 먼저 투입할 AMD가 유리한 셈인데, 인텔이 늦지 않은 시기에 강력한 역습을 펼치기를 기대합니다. 최근 AMD의 약진은 반가운 일이지만, 소비자에게 가장 유리한 상황은 어느 한쪽이 일방적으로 밀리지 않는 경쟁 구도입니다. 인텔이 준비한 회심의 반격 역시 반가운 이유입니다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

AMD가 최근 열린 주주총회에서 올해 하반기 시장을 공략할 3종 무기를 밝혔습니다. 소비자용 CPU인 3세대 라이젠(Ryzen)과 서버 CPU 시장을 노리는 2세대 에픽(EPYC), 그리고 엔비디아 튜링 GPU의 대항마인 나비 (navi) GPU입니다. 사실 새로운 내용은 없고 예정대로 올해 3분기에 출시할 예정이라고 밝힌 정도지만, 신제품에 둘러싼 기대가 적지 않습니다. 3세대 라이젠 한때 존폐 위기에 처한 AMD를 구원한 건 바로 라이젠 CPU였습니다. 6코어, 8코어 CPU의 대중화를 이끈 공로는 아무리 강조해도 지나치지 않을 것입니다. 과거에 인텔 8코어 CPU를 구매하려면 상당한 돈을 줘야 했지만, 이제는 어느 회사 제품이든 훨씬 저렴하게 구입할 수 있습니다. 하지만 소비자들의 바람은 여기서 그치지 않고 더 많은 코어를 지닌 CPU를 합리적인 가격에 구매하고 싶을 것입니다. 3세대 라이젠에 거는 거대는 10코어 이상 고성능 CPU의 대중화입니다. 상식적으로 생각할 때 7nm 공정으로 제조되는 3세대 라이젠은 현재 12nm 공정으로 제조된 2세대 라이젠보다 코어 집적도를 더 높일 수 있습니다. 더구나 올해 초 공개된 3세대 라이젠에 CPU 다이(die) 하나를 다 넣을 수 있는 공간이 있기 때문에 12-16코어 라이젠이 나올 것이란 말이 무성했습니다. 이런 루머에 힘을 더하는 것은 12코어, 혹은 16코어 라이젠의 엔지니어링 샘플이라고 주장하는 벤치마크 테스트 결과입니다. 사실인지는 알 수 없지만, 많은 이들이 관심을 보인 것은 가능성이 있어 보이기 때문일 것입니다. 늦어도 올해 9월까지 진위 여부를 확인할 수 있을 것입니다. 또 다른 관전 포인트는 클럭과 클럭 대비 성능 향상입니다. 젠 아키텍처는 인텔의 코어 아키텍처 대비 다이 사이즈가 작은 장점은 있지만, 클럭은 상대적으로 낮았습니다. 인텔 CPU가 5GHz를 넘볼 때 라이젠 CPU는 4GHz를 조금 넘는 수준에 불과해 다수의 코어를 사용하지 않는 게임이나 기타 작업에서는 인텔 CPU보다 느렸습니다. 하지만 7nm 미세 공정을 적용할 경우 이전보다 클럭을 더 높일 수 있는 여지가 커집니다. 만약 인텔 CPU 만큼 클럭을 높이고 클럭 당 성능도 같이 높인다면 인텔의 시장 점유율을 크게 위협할 것으로 보입니다. 다만 인텔 역시 10nm 아이스 레이크 CPU로 반격을 준비 중이어서 내년까지 치열한 경쟁이 예상됩니다. 2세대 에픽 작년 말 AMD가 공개한 가장 놀라운 사진은 64개의 코어를 집적한 2세대 에픽 CPU의 엔지니어링 샘플이었습니다. 7nm 미세 공정 적용으로 코어 집적도가 늘어날 것은 누구나 예상했지만, 한 세대 만에 두 배로 늘린 것은 CPU 업계에서 좀처럼 보기 어려웠던 일이기 때문입니다. 더구나 8개의 코어를 지닌 다이 8개를 I/O 전용 다이에 연결한 구조 역시 참신한 시도였습니다. 인텔 역시 48코어 캐스케이드 레이크를 시장에 투입할 예정이지만, 14nm 공정 CPU 두 개를 하나의 패키지에 넣은 제품이기 때문에 앞선 7nm 공정을 이용한 2세대 에픽이 당분간 유리한 구도입니다. 본래 서버 시장에서는 인텔 제온 프로세서의 지배력이 막강했지만, 최근 인텔 CPU의 공급 부족과 보안 문제, 그리고 가격 대 성능비가 우수한 에픽 프로세서 덕분에 AMD의 존재감이 커지고 있습니다. 2세대 에픽 CPU는 한동안 이 추세를 이어갈 것으로 보입니다. 한 가지 더 흥미로운 부분은 하이엔드 제품인 스레드리퍼 CPU에 대한 언급이 없는 것입니다. 만약 16코어 라이젠 CPU와 64코어 에픽 CPU가 나온다면 그 사이 스레드리퍼 프로세서의 자리도 있어야 할 것입니다. 나비 GPU CPU 시장에서의 약진과 달리 그래픽 카드 시장에서 AMD의 입지는 여전히 어려운 상태입니다. 암호 화폐 채굴 수요 감소로 인한 그래픽 카드 수요 감소는 엔비디아와 AMD 모두에게 악재이지만, 본래 점유율이 낮고 상대적으로 채굴용 수요가 큰 AMD 라데온 그래픽 카드에 더 악재라고 할 수 있습니다. 여기에 튜링 GPU를 내놓으면서 비싼 가격에도 그래픽 카드 시장에서 우위를 지켜가는 엔비디아와는 달리 AMD는 특별한 대항마가 없다는 것이 문제입니다. 비록 최초의 7nm GPU라는 타이틀과 함께 라데온 VII이 등장하기는 했지만, 엔비디아 GPU에 맞설 카드는 아닙니다. 올해 하반기에 등장할 나비(Navi)는 베가(Vega) GPU의 후계자로 아키텍처를 대대적으로 개선했다는 것이 AMD의 설명입니다. 7nm 공정의 나비가 12nm 공정의 튜링 GPU를 상대로 제대로 경쟁을 벌일 수 있다면 높은 가격이 형성된 그래픽 카드 시장 안정화에 상당한 도움을 줄 것으로 기대됩니다. 하지만 나비 GPU에 대한 관심이 쏠리는 이유는 그것만이 아닙니다. 본래 AMD의 라데온 그래픽 부분의 수장이었던 라자 코두리를 비롯한 많은 핵심 인력을 인텔에 뺏긴 AMD가 여전한 개발 능력을 지녔는지 보여줄 무대라는 점도 중요한 관전 포인트입니다. 나비 GPU가 큰 폭의 성능 향상을 보여준다면 앞으로 숙적인 엔비디아와의 경쟁은 물론 AMD 출신 인재를 대거 영입해 그래픽 시장에 다시 진입하려는 인텔과의 경쟁에서 유리한 고지를 차지할 것으로 보입니다. GPU가 단지 게임뿐 아니라 고성능 컴퓨팅 및 인공지능에서 널리 사용되는 만큼 나비 GPU의 어깨가 무겁다고 하겠습니다. 라이젠 출시 전에는 존폐 기로에 있던 AMD는 지난 몇 년간 의미 있는 성장을 기록했습니다. 하지만 그렇다고 해서 모든 문제가 해결된 것이 아니라 매번 새로운 도전에 직면하는 것이 기업의 숙명일 것입니다. 3세대 라이젠, 2세대 에픽, 나비 GPU는 이 도전에 대한 AMD의 대답입니다. 과연 이 대답에 중요한 경쟁자인 인텔과 엔비디아가 올해와 내년에 어떤 대답을 내놓을지도 기대됩니다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

현재 슈퍼컴퓨터 분야는 주도권을 놓지 않으려는 미국과 여기에 도전장을 내민 중국이 한 치의 양보도 없이 치열한 경쟁을 벌이고 있습니다. 한때 세계 최고 슈퍼컴퓨터의 타이틀을 중국에 내준 미국은 IBM, 엔비디아, 인텔, 크레이, AMD 등 주요 IT 업체에 막대한 자금과 연구비를 지원하면서 다시 세계 1위의 타이틀을 되찾아왔습니다. 이는 이전 오바마 행정부 시절 구상한 국가 전략 컴퓨터 구상 (National Strategic Computing Initiative, NSCI)의 결과물이었습니다. 하지만 중국 역시 막대한 자금과 인력을 투자해 기존의 슈퍼컴퓨터보다 더 빠른 엑사플롭스(Exaflops) 슈퍼컴퓨터 개발에 나서고 있어 계속해서 우위를 유지하기 위해서는 새로운 슈퍼컴퓨터가 필요합니다. 참고로 엑사는 100경이라는 의미로 엑사플롭스 컴퓨터는 1초에 100경번 이상 연산이 가능한 슈퍼컴퓨터를 의미합니다. 최근 AMD와 슈퍼컴퓨터 전문 제조사인 크레이는 미 에너지부(DOE)의 지원을 받아 2021년까지 1.5 엑사플롭스 연산 능력을 지닌 슈퍼컴퓨터인 프론티어(Frontier)를 제작할 것이라고 발표했습니다. 프론티어는 앞서 발표된 인텔과 크레이의 오로라와 비슷한 시기에 도입될 예정이지만, 연산 능력은 1.5배 정도 더 빠릅니다. 만약 예정대로 된다면 AMD의 슈퍼컴퓨터가 인텔을 누르고 세계 최고 슈퍼컴퓨터가 될 가능성이 있어 결과가 주목됩니다. 프론티어에는 AMD의 서버용 프로세서인 에픽(EPYC)과 고성능 GPU인 라데온 Instinct가 사용됩니다. CPU 한 개에 GPU 4개가 AMD의 고속 인터페이스인 인피니티 패브릭 (Infinity Fabric)으로 연결되어 하나의 노드(Node)를 구성하며 이런 노드가 여러 개 모여 슈퍼컴퓨터를 구성하게 됩니다. 정확한 노드의 숫자는 아직 공개되지 않았지만, 30MW급 슈퍼컴퓨터라는 점을 감안하면 역대 가장 많은 노드를 지닌 슈퍼컴퓨터가 될 것으로 예상됩니다. 다만 그런 만큼 가격도 비싸 프론티어 시스템 도입 비용만 5억 달러이며 추가로 연구 개발비도 1억 달러가 지원됩니다. 이는 회사 규모가 경쟁사에 비해 작은 AMD에 큰 호재로 예상됩니다. 적지 않은 매출과 더불어 연구비 지원도 받을 수 있기 때문입니다. 물론 세계 최고 슈퍼컴퓨터에 사용된 시스템이라는 것만으로도 상당한 홍보 효과가 있어 앞으로 슈퍼컴퓨터 시장에서 AMD의 입지도 강화될 것입니다. 참고로 AMD는 프론티어 시스템의 구체적인 스펙을 공개하지는 않았지만, CPU는 시기적으로 Zen 3 혹은 Zen 4가 될 것으로 예상됩니다. 7nm 공정으로 제조된 Zen 2 기반 에픽 CPU는 최대 64코어를 지니고 있으며 올해 3분기 경 출시 예정입니다. 2020년에는 7nm+ 공정으로 제조된 Zen 3 코어가 나올 예정인데, 루머에 의하면 5nm 공정의 Zen 4 코어가 2021년경 등장할 가능성이 있습니다. 이 경우 트랜지스터 집적 밀도가 크게 높아져 64코어 이상의 고밀도 CPU도 가능할 것입니다.GPU의 경우에는 더 알려진 것이 없지만, 역시 시기적으로 나비 (Navi) 아키텍처 GPU의 다음 세대 GPU가 사용될 것으로 보입니다. 일단 AMD는 이 GPU가 HBM 메모리를 사용하며 고성능 컴퓨팅 및 딥러닝을 포함한 인공지능에 최적화되어 있다고 설명했습니다. 현재 인공지능 분야에서 AMD의 입지는 경쟁자인 엔비디아에 비해 매우 좁은 상태입니다. 하지만 미국 정부에서 막대한 자금을 지원받아 차세대 GPU를 개발하면 열세를 만회하고 고성능 컴퓨팅 시장 및 인공지능 시장을 노릴 수 있게 될 것입니다. 물론 미국 정부의 의도는 AMD 한 업체를 키우려는 게 아니라 여러 업체가 서로 경쟁하는 구도를 만들어 서로 더 좋은 CPU와 GPU를 만들게 유도하는 것입니다. 이를 위해 중복 투자처럼 보이지만, 정부 연구 기관에서 여러 대의 슈퍼컴퓨터를 도입하는 것입니다. 물론 하나가 실패할 경우 다른 대안이 있어야 하기 때문이기도 합니다. 막대한 돈을 투입해서라도 슈퍼컴퓨터 시장에서 우위를 지키기 위한 미국 정부의 의지가 엿보이는 대목입니다. 프론티어는 AMD가 고성능 컴퓨팅 및 인공지능 시장에서 우위를 점한 엔비디아나 인텔과 맞서 어떤 해답을 내놓을지 보여줄 무대가 될 것입니다. 그리고 이렇게 개발한 기술은 결국 서버와 워크스테이션, 일반 컴퓨터까지 모두 적용될 것입니다. 따라서 슈퍼컴퓨터가 전체 컴퓨터 산업의 발전을 촉진하는 것이죠. 이것이 미국과 중국이 매년 슈퍼컴퓨터에 막대한 돈을 투자하는 이유 중 하나일 것입니다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

1969년 5월 1일, 제리 샌더스를 비롯한 엔지니어들은 페어차일드 반도체에서 나와 자신만의 반도체 회사를 세웠습니다. 이후 50년 동안 '어드밴스드 마이크로 디바이스' (Advanced Micro Devices, 이하 AMD)사는 프로세서 업계에서 큰 영향력을 지닌 회사로 성장했습니다. 아직도 컴퓨터에 관심이 적은 일반 대중에겐 친숙하지 않은 회사지만, 지금의 PC 시장을 만든 장본인 중 하나이기에 간단히 그 역사를 짚어 봅니다. - 인텔과의 인연 AMD라고 하면 인텔 x86 CPU의 호환칩을 만드는 회사로 가장 잘 알려져 있기 때문에 초창기부터 인텔 호환칩을 만들었다고 생각하기 쉽지만, 사실 인텔 역시 1968년 7월 18일에 설립된 회사로 프로세서 시장에서 두각을 나타낸 것은 약간 뒤의 일이었습니다. AMD의 첫 제품 역시 인텔의 클론칩이 아니라 Am9300이라는 시프트 레지스터라는 반도체 제품이었습니다. 1971년에는 Am3101라는 초창기 메모리를 제조하기도 했습니다. 이후 70년대 중반까지 AMD는 매우 다양한 반도체 제품을 생산하는 제조사로 입지를 굳혔습니다. AMD가 인텔 프로세서를 역설계해서 CPU를 제조할 생각을 했던 것도 이 시기였습니다. 인텔은 1974년 8비트 프로세서인 인텔 8080을 출시했습니다. 이 CPU가 시장에서 성공을 거두자 많은 초창기 반도체 제조사들이 이를 역설계 해서 비슷한 제품을 내놓았습니다. AMD 역시 1975년에 Am9080라는 인텔 8080의 클론칩을 출시했는데, 시장에서 성공을 거두긴 했지만 사실 정식 라이선스 제품이 아니었습니다. 당연히 인텔은 이런 짝퉁 제품들에 대해서 소송을 걸려고 했지만, 인텔의 창업주 중 한 명인 밥 노이스는 좀 더 평화로운 해결책을 제시했습니다. 어차피 인텔의 생산량이 수요를 못 따라가는 만큼 차라리 정식 라이선스를 주고 수익을 얻자는 것이었습니다.당시에는 모두가 이득을 볼 수 있는 합리적인 해결책처럼 보였지만, x86 라이선스를 AMD와 다른 호환칩 제조업체에 제공한 것은 결국 인텔에게 부메랑으로 되돌아오게 됩니다. 훗날 인텔은 소송과 다양한 방법으로 경쟁자를 제거하려 했고 실제로 대부분의 경쟁자들이 사라지지만, AMD는 꿋꿋이 살아남아 결국 인텔의 가장 큰 라이벌이 되었기 때문입니다. 물론 소비자와 IT 업계 전체로 보면 인텔의 독점을 막아준 매우 다행한 일이었습니다. - 호환칩에서 독자 CPU 제조사로 1980년대 AMD에게 큰 기회가 된 사건은 IBM PC에 x86 CPU가 사용된 일이었습니다. 당시 IBM은 원활한 CPU 공급을 위해서 반드시 복수의 제조사를 둘 것을 요구했는데, 덕분에 AMD는 IBM 호환 PC에 널리 사용되게 됩니다. 내키지는 않았겠지만, 인텔은 1981년에 10년간 AMD와 라이선스를 맺어 다양한 x86 CPU를 제조할 수 있는 길을 내주게 됩니다. AMD는 1991년에는 386 프로세서의 클론인 Am386을 출시하고 1993년에는 486의 클론인 Am486을 출시하면서 주요 CPU 제조사로 자리매김했지만, 결국 486 이후 프로세서에 대해서는 마이크로코드 접근 권한을 박탈당하게 됩니다. 인텔은 486 다음 세대인 펜티엄 프로세서를 내놓으면서 시장 장악력을 높여갔습니다. 이에 대응하기 위해 AMD는 486 기반이지만 클럭을 높인 Am5x86을 출시하는 한편 1996년 최초의 자체 개발 CPU인 K5를 선보였습니다. K는 슈퍼맨에 나오는 크립토나이트 (Kryptonite)에서 이름을 따왔는데, 이는 시장을 지배한 인텔에 대응할 수 있는 유일한 칩이라는 의미가 있었습니다. 하지만 솔직히 K5는 물론 이후 등장한 K6 시리즈 CPU들은 인텔 펜티엄/펜티엄 MMX/펜티엄 2의 적수가 되기 힘들었습니다. AMD의 전성기를 만든 것은 K7 애슬론(Athlon) 프로세서였습니다. AMD의 설립자인 제리 샌더스는 인텔을 따라잡기 위해서 DEC에서 알파칩을 개발하던 더크 메이어와 그의 팀을 스카우트했습니다. 애슬론 개발팀에는 역시 DEC 출신의 엔지니어이자 현존 최고의 CPU 엔지니어인 짐 켈러도 포함되어 있었습니다. AMD로서는 드림팀을 데려와 새 CPU를 만든 것이었는데, 그 성과는 예상을 뛰어넘는 것이었습니다. 1999년 출시된 애슬론 프로세서는 같은 클럭의 인텔 펜티엄 III 프로세서보다 더 빠를 뿐 아니라 사실 클럭 상승 속도도 더 빨라 1999년 6월 23일 최초의 1GHz 프로세서의 명예를 얻었습니다. 이에 놀란 인텔은 클럭을 대폭 끌어올린 펜티엄 4 프로세서로 대응하게 됩니다. 이에 대한 AMD의 반격은 최초의 64비트 x86 프로세서였습니다. 2003년 등장한 K8 애슬론 64 프로세서는 당시 AMD에서 자리를 옮긴 짐 켈러의 작품으로 펜티엄 4 프로세서의 강력한 적수가 됐습니다. 이 등장한 최초의 데스크톱 듀얼 코어 프로세서인 애슬론 64 X2 역시 마찬가지입니다. - 시련을 이기고 다시 일어서다 하지만 순조로웠던 AMD 앞에 새로운 시련이 닥치게 됩니다. 인텔이 펜티엄 4에 사용된 넷버스트 아키텍처를 버리고 새로운 코어 마이크로 아키텍처를 도입해 AMD를 크게 앞서간 것입니다. AMD는 2006년 ATI를 합병해 회사 규모를 키우지만, CPU와 GPU 모두에서 2인자 자리를 벗어나지 못하면서 어려움을 겪게 됩니다. CPU에서는 인텔에 밀리고 GPU에서는 엔비디아에 치이는 일이 반복되면서 매출도 줄어들고 만성적인 적자에 시달리게 됩니다. 이 위기를 타개하기 위해서 AMD는 반도체 제조 부분을 글로벌 파운드리로 넘기고 팹리스 반도체 회사가 됩니다. 본래 반도체 생산 회사라는 점을 생각하면 아이러니한 일이지만, 반도체 산업 자체가 몇 개의 대형 제조사만 남기고 나머지는 사라지는 추세라 어쩔 수 없이 직접 반도체를 제조하지 않고 위탁 생산하는 팹리스 회사가 된 것입니다. 하지만 그 이후에도 어려움은 계속됩니다. 결정적인 사건은 2011년 회사의 어려움을 타개하기 위해 등장한 불도저 아키텍처 기반의 CPU가 예상외의 낮은 성능과 높은 발열로 인해 시장의 외면을 받은 것입니다. 이후 노트북 및 서버 시장은 거의 인텔 CPU 독점 체제로 변하게 되고 데스크톱 시장에서도 AMD의 시장 점유율은 크게 감소했습니다. 이런 AMD를 기사회생시킨 것은 다시 재영입한 짐 켈러였습니다. 짐 켈러가 설계한 Zen 아키텍처 기반의 CPU는 애슬론처럼 인텔 CPU를 넘어서지는 못했지만, 많이 따라잡았다는 평가를 받았습니다. 라이젠과 스레드리퍼 CPU는 저렴한 가격에 많은 코어를 제공해 시장에서 큰 인기를 끌었습니다. 여기에 2018년 이후에는 인텔 CPU 공급이 부족해지면서 AMD의 시장 점유율이 오르게 됩니다. - 1인자만큼 중요한 2인자 그래도 AMD가 항상 2등이라는 점은 변함이 없습니다. 회사 규모나 전체 프로세서 시장 점유율에서 아직 인텔의 적수가 될 수 없다는 점 역시 마찬가지입니다. 하지만 AMD가 없었다면 소비자는 물론 IT 업계 전반이 지금보다 훨씬 암울했을 것입니다. 인텔이 새로운 아키텍처를 개발하게 자극하고 CPU 동작 클럭과 코어 수를 늘리게 압박했던 회사는 지난 수십 년간 사실 AMD가 유일했다고 봐도 무방할 것입니다. 앞으로 두 회사의 경쟁 구도가 얼마나 지속될지는 모르지만, 지난 수십 년간 프로세서 발전과 소비자들을 위해 큰 기여를 해온 만큼 앞으로도 계속해서 지속되기를 기대합니다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com　

연구개발 73조·생산시설 60조원 투자 설계 업체들에 인터페이스 IP 등 지원 불량 분석 툴·소프트웨어 등 나눠 ‘상생’ 소량제품 생산·디자인하우스와 협력 “향후 화성캠퍼스 신규 EUV 라인 활용한 생산량 증대·신규 라인 투자도 지속 추진” 삼성 관련 반도체 클러스터 구체화 주목 업계들 “매출액 기준 현실성 있다” 진단 2030년까지 시스템(비메모리) 반도체 연구개발·생산시설 확충에 133조원을 투자하는 내용을 담아 ‘반도체 비전 2030’을 24일 발표하며 삼성전자는 명확한 목표를 제시했다. D램·낸드플래시 같은 메모리 반도체뿐 아니라 시스템 반도체 분야에서도 2030년까지 글로벌 1위를 달성하는 것이다. 가능할까. 반도체 업계에선 셈을 어떻게 하느냐에 따라 현실성 있는 목표라고 진단했다. “비메모리 반도체 산업은 팹리스(반도체 설계)와 파운드리(위탁생산)로 구분된다. 삼성전자는 팹리스와 파운드리를 모두 한다. 팹리스·파운드리 양쪽을 더한 매출액 기준으로 삼성전자가 1위에 오르지 못할 이유가 없다”는 것이 안기현 한국반도체산업협회 상무의 설명이다. 팹리스로부터 설계 도면을 받아 반도체를 위탁생산하는 파운드리는 삼성전자의 비메모리 시장 석권 여정 초반의 디딤돌이 돼 줄 것으로 기대된다. 지난해 글로벌 파운드리 시장은 70조원 규모로, 대만의 TSMC가 1인자이지만 삼성전자가 치열하게 기술경쟁을 하는 중이다. 트렌드포스는 올 1분기 파운드리 시장 점유율을 TSMC 48.1%, 삼성전자 19.1%, 글로벌파운드리 8.4%, UMC 7.2%, SMIC 4.5% 순으로 집계했다. 삼성전자의 점유율이 여전히 TSMC의 절반에도 미치지 못하고 있지만, 몇 년 전까지 50% 이상을 넘었던 TSMC의 점유율 벽을 삼성전자가 공략하는 중이다. 특히 삼성전자는 7~5나노 미세공정 기술에서 빠른 속도로 성과를 내 왔다. 과거에는 팹리스와 파운드리 사업을 함께 하는 것이 비메모리 반도체 시장에서 삼성전자의 약점이 될 것이란 짐작이 있었다. 애플이 아이폰에 탑재하는 비메모리 반도체인 AP(스마트폰의 CPU) 생산을 경쟁 스마트폰 기업인 삼성전자에 선뜻 맡기긴 쉽지 않다고 보는 시각에서였다. 하지만 실제로 애플은 삼성의 반도체, 삼성의 OLED(올레드·유기발광다이오드) 디스플레이 등 부품을 채택해 왔는데 이는 독보적 기술력을 보유하는 한 파운드리가 반드시 팹리스의 ‘을’(乙)이 되지 않는다는 것을 방증한다. 비메모리 반도체가 실제 기기 안에서 고장 없이 순조롭게 가동되려면 설계역량뿐 아니라 구현능력, 즉 파운드리 기술력이 중요하기 때문이다. 삼성전자는 2017년 파운드리사업부를 설계사업(LSI 사업부)과 분리해 사업 전문성을 강화하고, 지난해부터 화성사업장에 극자외선(EUV) 라인을 건설하는 등 파운드리 사업 경쟁력 강화에 의지를 보여 왔다. 이날 발표 중 팹리스 육성 비전은 특히 삼성전자의 체질 변화 가능성을 점치게 한다. ▲국내 팹리스 업체 지원 ▲중소 팹리스에 삼성전자 개발 인터페이스IP(지적재산권), 아날로그IP, 시큐리티IP 호혜적 지원 ▲삼성전자가 개발한 설계/불량 분석 툴과 소프트웨어 지원 ▲반도체 위탁생산 물량 기준 완화로 국내 중소 팹리스 업체의 소량제품 생산 지원 ▲디자인하우스(설계 서비스 기업)와의 외주협력 확대 등 상생 생태계 조성에 대한 구상이 담겨 있기 때문이다. 비메모리 반도체 산업이 문재인 정부가 꼽은 육성 산업과 일치하는 가운데 현 정부의 상생 기조를 적극 반영해 전략을 세운 삼성전자의 정치적 고려가 엿보이는 대목이지만, 비메모리 반도체 산업의 특성상 필연적인 선택으로도 평가된다. 업계 표준 제품을 빨리 대량생산해 가격 경쟁력을 갖춰서 잘 파는 기업이 시장 점유율을 늘리는 메모리 반도체 시장과 다르게 제품, 기기별로 특화된 칩을 생산해 내는 비메모리 반도체 시장은 다품종 소량생산 체제로 운영된다. 비메모리 반도체의 ‘비’(非) 자체가 저장 자치인 메모리 반도체를 뺀 모든 반도체를 의미하고, 그만큼 반도체의 종류가 다양한 것이다. 스마트폰, 5G, 인공지능(AI), 사물인터넷(IoT), 자동차부품, 그래픽처리장치(GPU), 전력 부품, 이미지 센서 등 다양한 기술 분야마다 적합한 비메모리 반도체가 있고 브랜드와 제품 별로도 탑재되는 반도체가 다르다. 따라서 다품종 반도체 설계부터 양산까지 다수 기업이 제휴하고 경쟁할 수 있는 생태계 조성이 비메모리 반도체 산업 성장의 필수 요소로 꼽힌다. ‘반도체 비전 2030’은 고용, 지역개발 측면에서도 직간접적인 효과를 낼 것으로 점쳐진다. 삼성전자는 이날 “향후 화성캠퍼스 신규 EUV 라인을 활용해 생산량을 증대하고, 국내 신규 라인 투자도 지속 추진할 계획”이라고 밝혔는데, 신규 라인을 기존 캠퍼스 부지에 증설할지 새로운 부지를 물색할지 등에 대해선 미정이라며 여지를 남겼다. 수도권 공장총량 규제 완화로 SK하이닉스 주도의 용인 반도체 특화 클러스터 조성이 확실시된 가운데 삼성 관련 반도체 클러스터 구상도 구체화될지 주목된다. 삼성전자가 밝힌 “1만 5000명 직접고용, 42만명 간접고용 유발”의 영향력도 관심을 모은다. 삼성전자 관계자는 “시스템 반도체 연구개발(R&D) 및 제조 전문인력을 포함해 1만 5000명”이라면서 “R&D 인력은 석·박사 전문인력으로 구성될 가능성이 높고, 제조 인력 역시 숙련이 요구된다”고 설명했다. 메모리 반도체 육성 시절 고졸 생산직원이 대규모 고용됐던 것과 다른 형태의 인력 수급이 진행될 것이란 뜻이다. 홍희경 기자 saloo@seoul.co.kr

퀄컴이 AI데이(AI Day 2019) 행사를 통해 고성능 인공지능(AI) 가속기인 ‘퀄컴 클라우드 AI 100’(Qualcomm Cloud AI 100) 프로젝트를 공개했습니다. 구체적인 스펙과 성능은 공개하지 않았지만, 퀄컴은 클라우드 AI 100 프로세서의 성능이 현재 AI연산을 위해 사용되는 GPU나 FPGA 대비 10배의 성능을 지닌다고 밝혔습니다. 진짜인지는 실물이 나와봐야 평가가 가능하겠지만, 퀄컴이 빠른 속도로 성장하는 AI하드웨어 시장에 출사표를 던진 것만은 확실합니다. 현재 회사의 주요 먹거리인 모바일 프로세서 및 모뎀을 넘어 데이터센터에 진출하겠다는 의지를 다시 보여준 것입니다. 퀄컴은 스냅드래곤 프로세서 및 무선 통신용 모뎀으로 널리 알려져 있습니다. 하지만 여느 기업과 마찬가지로 퀄컴 역시 인접 IT분야로의 진출을 끊임없이 시도하고 있습니다. 대표적인 분야가 바로 서버 및 데이터센터 시장입니다. 전통적인 모바일 시장의 강자이긴 하지만, 스마트폰 시장 역시 정체된 상태이고 회사가 성장하기 위해서는 신성장 동력이 필요하기 때문입니다. 가장 최근의 시도는 ARM CPU 설계 기술을 활용한 서버용 ARM CPU인 센트리크 (Centriq)입니다. 역대 가장 많은 48코어 ARM CPU라는 시도는 그럴듯했지만, 서버용 CPU 시장에서 x86 CPU의 지배력이 워낙 강해 결국 시장의 문턱을 넘기 어려운 모습입니다. 현재 서버용 CPU 시장은 시장을 장악한 인텔과 새로운 젠 아키텍처로 도전장을 내민 AMD 사이의 경쟁이 치열한 상태로 새로운 도전자가 비집고 들어갈 여지가 매우 적습니다. 이 문제에 대한 퀄컴의 해답 중 하나가 바로 클라우드 AI 100으로 생각됩니다. 물론 AI 하드웨어 시장 역시 엔비디아 GPU가 강세를 보이지만, 상대적으로 새로운 분야이고 성장이 빨라 CPU 시장보다는 훨씬 가능성이 있다고 판단했을 것입니다. 여기에 퀄컴은 스냅드래곤 프로세서를 개발하면서 얻은 인공지능 하드웨어 개발 노하우도 지니고 있습니다. 스냅드래곤 855는 새로운 텐서 가속기를 포함한 4세대 AI 엔진을 탑재해 7 TOPS (Trillion Operations Per Second)의 연산 능력을 가지고 있습니다. 스냅드래곤 855는 스냅드래곤 820에 비해 3배의 AI연산 능력을 지니고 있으며 클라우드 AI 100의 경우 스냅드래곤 820 대비 50배 이상이 성능을 지니고 있습니다. 사실 AI연산 관련 부분만 모아서 별도의 데이터센터용 프로세서를 만드는 만큼 이 정도 성능 향상은 당연합니다. 문제는 경쟁력이 있는지입니다. CPU나 GPU처럼 다른 목적으로도 사용할 수 있는 프로세서에 비해서 AI 전용 프로세서는 당연히 이 목적에만 특화되어 있어 빠른 성능을 자랑합니다. 하지만 최근에는 엔비디아 역시 AI 관련 전용 코어인 텐서 코어(Tensor Core)를 개발해 AI연산 능력을 크게 끌어올렸습니다. 무엇보다 엔비디아 GPU는 현재 있는 AI 관련 툴과 소프트웨어가 여기에 최적화되어 있다는 점이 큰 장점입니다. 여기에 구글의 TPU(Tensor processing unit)처럼 자체적인 AI가속기를 사용하는 기업도 있습니다. 아무리 새로운 분야라도 만만치 않은 경쟁이 예상되는 이유가 여기 있습니다. 하지만 다른 한편으로 AI시장은 거대 IT기업들이 대부분 탐내는 신흥 시장입니다. 퀄컴에 따르면 2025년까지 데이터센터에서 AI 추론 관련 매출은 170억 달러로 급증하게 됩니다. 데이터센터에 축적된 데이터의 양이 폭발적으로 증가하면서 이를 분석하고 학습해 다양한 서비스를 제공하는 AI의 중요성이 점점 커지고 있습니다. 많은 IT기업들이 이를 신성장 동력으로 보는 것은 당연합니다. 퀄컴은 2019년 하반기에 클라우드 AI 100의 샘플링을 진행하고 2020년에 7㎚ 공정으로 양산에 들어갈 예정입니다. 공교롭게도 인텔 역시 Xe 그래픽 카드를 비슷한 시기에 출시해 데이터센터/AI 시장을 노릴 계획이라 엔비디아, 퀄컴, 인텔이 같은 시장에서 격돌하게 될 것으로 보입니다. 누가 웃게 될지는 알 수 없지만, 가능하면 몇 개의 업체가 경쟁하는 구도가 독점 구도보다 모두에게 더 유리할 것입니다. 퀄컴의 도전이 성공할 수 있을지 주목되는 이유입니다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

작년에 공개한 서밋(Summit)을 통해 세계에서 가장 빠른 슈퍼컴퓨터 타이틀을 되찾은 미국이 이보다 5배 빠른 차세대 슈퍼컴퓨터 도입 계획을 발표했습니다. 미국 에너지부 산하의 아르곤 국립 연구소에 도입될 오로라(Aurora)는 1엑사플롭스(Exaflops, 1000페타플롭스) 연산 능력을 지녀 역대 가장 강력한 컴퓨터가 될 예정입니다. 이번 발표에서 눈길을 끄는 부분은 오로라가 인텔 프로세서와 메모리를 사용한 슈퍼컴퓨터라는 사실입니다. 오로라는 차세대 인텔 제온 스케일러블 프로세서(Xeon Scalable processor)와 Xe 컴퓨트 아키텍처(Xe compute architecture), 그리고 인텔 옵테인 DC 퍼시스턴트 메모리(Optane DC Persistent Memory)를 탑재해 서밋의 200페타플롭스보다 5배 빠른 1엑사플롭스의 성능을 갖게 됩니다. 이 세 가지는 인텔의 미래를 책임질 차세대 제품군이기 때문에 관심이 쏠리고 있습니다. 차세대 제온 인텔은 올해 차세대 아키텍처인 서니 코브(Sunny Cove)를 선보일 계획입니다. 초기에는 일반 PC용 제품으로 등장하겠지만, 어떻게 보더라도 서니 코브 기반 제온 CPU가 등장하는 것은 단지 시간문제일 뿐입니다. 인텔이 오로라에서 언급한 차세대 제온 스케일러블 프로세서가 서니 코브 기반 제온인지는 알 수 없지만, 2021년이라는 시기를 감안할 때 최소한 서니 코브 혹은 그 이후 아키텍처 기반 제온 프로세서로 보입니다. 인텔은 차세대 제온 프로세서의 미세공정 역시 밝히지 않았지만, 올해 10nm 공정 프로세서의 대량 생산에 들어가고 현재 7nm EUV 기반 팹을 건설하는 점을 생각하면 아마도 7nm나 그 이하 공정이 될 가능성이 큽니다. 따라서 코어 집적도와 성능 역시 현재 제온 프로세서에 비해 획기적으로 향상될 것으로 생각됩니다. 인텔은 슈퍼컴퓨팅 2018 콘퍼런스에서 멀티 칩 패키징 (MCP) 방식의 48코어 캐스케이드 레이크 AP(Cascade Lake-AP)를 공개한 바 있습니다. 14nm 공정으로 만든 캐스케이드 레이크 AP에 비해 훨씬 미세한 공정을 사용하는 차세대 제온 스케일러블 프로레서는 더 많은 코어를 집적할 수 있을 것으로 생각됩니다. 물론 이렇게 만든 강력한 제온 프로세서는 슈퍼컴퓨터에만 들어가는 것이 아니라 일반 서버 제품군으로도 출시되어 전반적인 서버 성능을 높일 것으로 생각됩니다. 최근 64코어 2세대 에픽 프로세서를 공개하면서 고성능 서버는 물론 슈퍼컴퓨터 시장으로의 복귀를 준비 중인 AMD의 도전을 생각하면 당연한 대응입니다. Xe 컴퓨트 아키텍처 인텔은 내년에 Xe 아키텍처 기반의 그래픽 카드 및 데이터 센터 제품군을 선보일 예정입니다. 인텔이 다시 고성능 그래픽 카드 시장에 도전한다는 소식도 흥미롭지만, 더 흥미로운 부분은 슈퍼컴퓨터 시장에 Xe 제품군을 투입한다는 것입니다. 이는 사실상 엔비디아의 GPU와 거의 같은 제품군을 만들겠다는 의미입니다. 엔비디아는 게이밍 GPU를 시작으로 GPGPU라는 고성능 병렬 연산을 위한 제품군을 선보였고 최근에는 인공지능(AI) 부분에 집중하고 있습니다. Xe가 게임용 그래픽 카드는 물론 고성능 데이터 센터 및 슈퍼컴퓨터 부분에도 투입된다면 엔비디아의 GPU와 치열한 경쟁은 불가피한 상황입니다. Xe의 성능은 베일에 가려있지만, 엑사스케일 컴퓨터에 탑재된다면 서밋에 탑재된 볼타(Volta)보다 훨씬 강력한 성능을 지녔다고 보는 것이 타당합니다. 물론 이 시기에는 엔비디아 역시 더 강력한 GPU를 선보이면서 Xe와 치열한 경쟁을 벌이게 될 것입니다. 인텔의 도전이 성공할지 아니면 현재 챔피언인 엔비디아가 타이틀을 유지할지가 흥미로운 관전 포인트입니다. Xe가 시장에 진입하는 데 성공한다면 인텔은 CPU 시장은 물론 GPU/슈퍼컴퓨터/인공지능 시장에서 강력한 영향력을 행사할 수 있어 미래 시장 지배력이 커질 것으로 예상됩니다. 옵테인 DC 퍼시스턴트 메모리 인텔은 작년에 128/256/512GB 용량의 옵테인 DC 퍼시스턴트 메모리 제품군을 공개했습니다. 옵테인은 차세대 비휘발성 메모리인 3D XPoint 기반 제품으로 DRAM보다 약간 느리지만 비슷한 성능과 낸드 플래시 메모리처럼 전원을 꺼도 데이터가 유지되는 데이터 저장 능력을 지니고 있습니다. 이런 차세대 비휘발성 메모리의 목표는 SSD 같은 데이터 저장 장치와 DRAM 같은 메인 메모리를 하나로 만들어 컴퓨터를 더 빠르고 효율적으로 만드는 것입니다. 데이터의 크기가 커질수록 저장 장치에서 메인 메모리로 데이터를 옮겨 처리하고 다시 이를 저장 장치에 기록하는 방식이 느리고 비효율적이기 때문입니다. 오로라는 옵테인 DC 퍼시스턴트 메모리를 사용해서 대규모의 데이터를 빠르게 처리하고 바로 저장할 수 있을 것으로 기대됩니다. 다만 오로라가 순수하게 옵테인 메모리만 사용했는지 아니면 별도의 DRAM을 지녔는지는 아직 알려지지 않았습니다. 옵테인이 낸드 플래시 메모리보다는 빠르지만, 아직 고성능 GPU에서 필요한 대역폭을 모두 제공하기에는 느리기 때문에 아마도 후자의 가능성이 높을 것으로 예상됩니다. 설령 그렇다 하더라도 옵테인 메모리를 대량으로 사용해 데이터 처리 및 저장 속도를 높였다면 그것만으로도 상당한 성과라고 할 수 있습니다. 2년 후 모습을 드러낼 인텔의 3종 무기 사실 오로라에 사용될 새로운 하드웨어 가운데 그 구체적인 스펙이 공개된 것은 없습니다. 오로라에 탑재될 차세대 제온 및 옵테인 DC 퍼시스턴트 메모리는 현재 나와 있는 제품보다 훨씬 성능이 향상된 다음 세대 제품이고 Xe는 아예 한 번도 등장한 적이 없는 제품입니다. 그래도 미 정부 기관이 막대한 예산을 들여 도입 계획을 발표했다는 것은 인텔의 신기술에 어느 정도 믿을 만한 구석이 있다는 이야기입니다. 과연 얼마나 성능을 높였을지 업계의 이목이 쏠리는 건 당연합니다. 물론 다른 경쟁자도 놀고 있지는 않습니다. 엔비디아 역시 엑사스케일 컴퓨터를 위해 볼타 다음 세대(Volta-Next) GPU를 개발하고 있으며 미 에너지부 산하 기관이 이를 도입할 계획을 가지고 있습니다. 미 정부는 적어도 두 개 이상의 사업자를 지원해 서로 경쟁을 통해 성능을 높인다는 계획입니다. 흥미로운 사실은 엔비디아의 차세대 GPU가 AMD의 차세대 에픽 CPU와 함께 들어갈 것이라는 사실입니다. 펄뮤터(Perlmutter)로 알려진 이 슈퍼컴퓨터에 대해서도 아직 알려진 내용이 별로 없지만, 적어도 서밋보다 훨씬 강력한 슈퍼컴퓨터가 될 것은 분명합니다. 여기에 최근에는 비교적 조용했지만, 자체 개발 CPU로 세계 최고 성능 슈퍼컴퓨터를 만들어 세상을 놀라게 한 중국 역시 차기 제품을 준비하고 있습니다. 이 경쟁에서 이기기 위해 인텔과 그 경쟁자들은 계속해서 연구 개발을 멈추지 않을 것입니다. 그리고 이를 통해서 컴퓨터 기술은 한 단계 더 발전하게 될 것입니다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com　

인텔은 CPU 제조업체로 가장 잘 알려졌지만, 사실 매우 다양한 반도체 제품을 제조하는 대기업입니다. 과거에는 메모리는 물론 ARM 기반 CPU도 생산한 적이 있었습니다. 하지만 한때 그래픽 프로세서를 제조했다는 사실은 잘 모르는 경우가 많습니다. 인텔은 록히드 마틴과 협력해 1998년 독립 그래픽 카드인 인텔 740 혹은 i740을 출시했습니다. i740은 350㎚ 공정으로 제조한 그래픽 카드로 별도의 3D 가속기 없이 3D 그래픽 처리가 가능한 통합 프로세서였습니다. 하지만 비슷한 시기에 이미 엔비디아의 리바 128와 리바 TNT 등 통합 그래픽 카드가 시장에 등장해 i740은 저가형 그래픽 카드 시장을 차지하는데 만족해야 했습니다. 이후 후계자인 i752를 시장에 내놓으려 했지만, 이미 경쟁자가 더 강력한 제품을 내놓았기 때문에 출시 전에 취소됩니다. 대신 인텔은 Intel i810 칩셋에 내장 그래픽으로 이를 집어넣었습니다. 인텔 내장 그래픽은 비록 그래픽 감속기라는 이야기를 들을 만큼 성능이 낮았지만, 추가로 그래픽 카드를 구매할 필요가 없다는 점 때문에 널리 사용됐습니다. 물론 인텔도 내장 그래픽 성능을 계속해서 높이긴 했지만, 같은 시기 엔비디아나 AMD의 그래픽 성능이 훨씬 빠르게 향상됐기 때문에 주로 게임이나 그래픽 작업을 하지 않는 데스크톱이나 노트북에 사용됐습니다. 물론 이 수요도 무시할 수 없기 때문에 인텔은 extreme graphics (2001~2003년), GMA (2004년 이후) HD graphics (2010년 이후) 내장 그래픽 시리즈를 내놓았습니다. 하지만 그렇다고 인텔이 독립 그래픽 카드에 완전히 미련을 버린 것은 아니었습니다. 2000년대 들어 인텔은 다시 그래픽 카드 시장에 도전하기 위해 라라비(Larrabee) 프로젝트를 진행했습니다. 하지만 이 프로젝트는 2010년쯤 취소됩니다. 그래픽을 처리하는 전용 프로세서인 GPU 시장이 CPU만큼 큰 시장도 아닌 데다 GPU를 제조하는데 드는 비용은 CPU보다 높지만, 경쟁이 심해 비싸게 팔 수 없다는 점이 큰 영향을 미쳤을 것입니다. 대신 인텔은 라라비의 경험을 살려 엔비디아의 GPGPU와 비슷한 목적의 고성능 병렬 프로세스인 제온 파이(Xeon Phi)를 만듭니다. 슈퍼컴퓨터 시장 역시 협소하지만, 대신 매우 비싼 가격에 판매할 수 있었기 때문이죠. 이렇게 인텔의 GPU 시장 도전은 마무리되는 듯했지만, 새로운 변수가 생깁니다. 인공지능, 특히 인공 신경망을 이용한 머신러닝(기계학습) 분야에서 GPU가 주역으로 등장한 것입니다. 엔비디아의 GPU 연산 기술은 처음에는 고성능 병렬연산을 위해 등장했으나 2010년대 들어 신경망 처리에 탁월한 성능을 발휘한다는 사실이 알려지면서 더 주목받게 됩니다. 물론 기본적으로 인공지능 관련 연산은 대부분 CPU로 처리할 수 있지만, GPU를 이용하면 속도가 비교할 수 없이 빨라지기 때문에 딥러닝 분야에서는 거의 필수적인 장비로 등장한 것입니다. 인공지능 분야에서 GPU의 인기와 경쟁사보다 낮은 성능의 내장 그래픽, 그리고 제온 파이의 부진은 인텔이 다시 GPU 시장에 도전장을 내밀게 만든 중요한 원인이었을 것입니다. 2017년, 오랜 세월 AMD에서 라데온 그래픽 부분을 이끈 라자 코두리를 비롯해 관련 전문 인력을 영입한 인텔은 AMD에 견줄 만한 강력한 내장 그래픽인 Gen11을 올해 출시할 뿐 아니라 2020년에는 Xe라는 새로운 독립 그래픽 카드를 내놓겠다고 선언했습니다. Xe는 10㎚ 공정으로 출시될 예정이며 데이터 센터 및 인공지능에 최적화된 고성능 버전과 일반 소비자를 위한 중급 및 보급형 버전 등 다양한 제품이 등장할 예정입니다. 구체적인 목표 성능에 대해서는 말을 아끼고 있지만, 현재 그래픽 카드를 만드는 엔비디아와 AMD에 견줄 수 있는 성능을 목표로 하는 건 분명합니다. 최근 들리는 루머에 의하면 새로 개발된 3D 칩 적층 기술을 사용해 성능은 높이고 크기는 줄일 수 있다고 하지만, 아직 확인된 바는 없습니다. 물론 아무리 업계에서 잔뼈가 굵은 라자 코두리를 영입했다고 해도 GPU 시장의 절대 강자인 엔비디아를 견제할 수 있을지 회의적인 시각도 있습니다. 하지만 인텔은 초기 제품에서 상당한 손실을 보더라도 얼마든지 감당할 수 있는 넉넉한 자금이 있고 최근 미세 공정에서 문제가 있기는 해도 여전히 세계 최대의 반도체 제조사 가운데 하나로 생산 능력 역시 막강합니다. 아무것도 안 해보고 인공지능 분야에서 쓰임새가 날로 커지는 GPU 시장에서 엔비디아의 지배력을 인정하는 것보다 한 번은 도전해보는 것이 합리적인 결론입니다. 잘되면 현재 인텔의 영향력이 약한 그래픽 및 인공지능 분야에서 대반전의 기회를 노릴 수 있고 안되더라도 회사가 망할 정도로 큰 손실을 볼 가능성은 희박합니다. 소비자들 역시 당장에는 크게 기대하지 않더라도 앞으로 엔비디아의 독주를 막을 대항마로 인텔의 등장을 반길 것입니다. 최근 GPU 시장은 엔비디아의 독점 구조가 심해지고 신제품이 나올 때마다 가격이 올라가고 있습니다. 새로운 대항마가 등장한다면 엔비디아 역시 더 공격적인 가격 정책을 들고나올 수밖에 없을 것입니다. 인텔의 새로운 그래픽 팀의 첫 작품인 Gen11부터 다음 해 등장할 Xe에 관심이 쏠리는 이유입니다. 과연 20년 동안 지속한 엔비디아 vs AMD 구도가 깨지고 GPU 삼국지가 열릴지 1, 2년 후가 주목됩니다. 사진=Xe 그래픽 카드 로드맵.(출처=인텔) 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

인텔 이사회는 현 최고 재무책임자(CFO) 겸 임시 CEO인 로버트 스완을 인텔의 새 CEO로 임명했다고 발표했습니다. 작년에 불명예 퇴진한 브라이언 크르자니크인텔 CEO를 대신해서 회사를 잘 이끌어왔기 때문에 상식적인 결과라고 할 수 있지만, 재무적인 문제보다는 기술적 문제에 직면한 인텔이 재무 관련 전문가를 CEO로 임명했다는 점에서 다소 흥미로운 결과이기도 합니다. 인텔은 본래 과학자들과 엔지니어들이 주축이 된 기업으로 창업 세대 이후 CEO들 역시 대개 공학자 출신이었습니다. 바로 전임 CEO인 브라이언 크르자니크 역시 화학 전공으로 1982년 인텔에 입사해 프로세서 제조 공정 전문가로 경력을 쌓았습니다. 크르자니크 이전 CEO인 폴 오텔리니만 예외적으로 경제 및 경영 전공이기는 했지만, 1974년에 인텔에 입사한 이후 마이크로프로세서 및 칩셋 관련 부서를 이끌었고 펜티엄 프로세서를 비롯해 인텔의 굵직한 사업에 관여한 경력이 있습니다. 한마디로 오텔리니와 크르자니크 모두 인텔에서 오래 일했고 프로세서 분야에서 잔뼈가 굵은 인물입니다. 이들과 비교해서 스완 CEO의 경력은 큰 차이가 있습니다. 스완 CEO는 버펄로 대학에서 경영학을 전공하고 빙햄턴 대학에서 MBA를 취득한 이후 여러 IT 기업에서 경영 및 재무 책임자로 경력을 쌓았습니다. 2006년부터 2015년까지는 이베이(eBay)의 CFO였으며 인텔에 입사한 것은 사실 2016년입니다. 인텔 역사상 최초로 ‘인텔맨’이 아닌 인텔 CEO가 탄생한 셈입니다. 더구나 인텔에 입사하기 전까지 인텔의 주력 사업 분야인 프로세서 제조와는 큰 인연이 없어 약간 의외의 발탁이라는 평가가 나오고 있습니다. 하지만 회사가 미세 공정 문제로 어려움을 겪던 차에 CEO까지 갑자기 사라진 혼란한 상황에서 스완 CEO가 회사를 안정적으로 이끌어왔다는 점이 이사회의 높은 평가를 받은 것으로 생각됩니다. 스완 CEO가 임시 CEO 시절 여러 가지 문제를 해결하기 위해 노력했는데 갑자기 사람을 바꾸고 원점에서 시작하면 회사가 더 갈피를 잡지 못할 것이라는 현실적 판단도 같이 작용했을 것입니다. 새 CEO가 해결해야 할 문제는 당연히 여러가지겠지만, 가장 큰 질문은 미세 공정과 회사의 방향성에 대한 것입니다. 인텔은 CPU 업계 부동의 1위 기업으로 착실한 성장을 계속해 왔습니다. 그 원동력은 x86 CPU 설계 능력과 업계 1위로 평가받는 반도체 미세 공정이었습니다. 누구보다 앞선 반도체 미세 공정과 프로세서 설계 능력을 통해 경쟁자들을 거듭 물리치고 인텔 제국을 건설했던 것입니다. 한때 AMD의 강력한 도전을 받기도 했지만, 오텔리니 CEO 시절 새로운 아키텍처와 65/45/32nm 미세 공정의 힘으로 인텔은 역사상 가장 강력한 CPU 독점 기업으로 성장했습니다. 문제는 크르자니크 CEO 시절 발생했습니다. 인텔 로드맵에 의하면 지금쯤 10nm 공정을 거쳐 가장 먼저 7nm 공정 제품을 내놓아야 했지만, 현실은 경쟁사들이 7nm 제품을 선보일 때 인텔은 14nm++ 공정 제품만 내놓고 있습니다. 그래도 애플이나 퀄컴이 7nm 공정 프로세서를 내놓는 것까지는 큰 문제는 아닙니다. 진짜 문제는 가장 직접적인 경쟁자인 AMD가 올해 7nm 공정 CPU를 출시한다는 것입니다. 그리고 1-2년 후에는 5nm 공정 제품이 등장할지도 모릅니다. AMD의 CPU와 GPU를 제조하는 세계 최대의 파운드리 제조사인 TSMC는 5nm 공정 역시 준비 중입니다. 스완 CEO는 정식 CEO로 임명되기 전부터 이 문제를 해결하기 위해 몇 가지 조치를 취했습니다. 대표적인 것은 7nm EUV (극자외선) 공정에 대한 투자입니다. 이미 늦어버린 10nm에 집착하기보다는 다음 공정으로 빠르게 이전하지 않으면 인텔의 위기는 더 커질 수밖에 없습니다. 다행히 인텔의 실적은 매우 양호하며 투자를 위한 충분한 자금이 있기 때문에 몇 가지 꼬여버린 기술적 문제만 해결할 수 있다면 7nm/5nm 공정으로의 이전까지 걸리는 시간은 길지 않을 것입니다. 다만 얼마나 빠르게 이전할 수 있는지가 관건이 될 것입니다. 두 번째 문제는 앞으로 인텔이 나갈 방향입니다. 선장이 해야 할 가장 중요한 일은 목적지로 가기 위한 방향과 경로를 정확히 설정하는 것입니다. 스완 CEO는 이메일을 통해 '우리는 PC 중심에서 데이터 중심 회사로 진화해야 한다'(We are evolving from a PC-centric to a data-centric company)라고 이야기했습니다. 이것이 구체적으로 어떤 의미인지는 명확하지 않지만, 역성장을 거듭하는 PC 사업보다 견실하게 성장하는 데이터 센터 부분에 집중하겠다는 뜻으로 해석할 수 있을 것입니다. 하지만 단순히 CPU만으로 데이터 중심 회사가 될 순 없을 것입니다. 물론 CPU의 중요성은 더 강조할 필요도 없지만, 데이터 처리에 CPU만 필요한 건 아니기 때문입니다. 예를 들어 막대한 양의 데이터를 활용하는 데 있어 인공 지능의 중요성이 점점 커지고 있습니다. 하지만 현재 인공 지능 관련 하드웨어에서 두각을 나타내는 회사는 인텔이 아니라 엔비디아입니다. 인텔은 아직 엔비디아의 GPU에 필적할 수 있는 인공지능 관련 프로세서를 내놓지 못하고 있습니다. 인텔 역시 여러 가지 시도는 하고 있지만, 구체적인 비전은 명확하지 않은 상태입니다. 신임 CEO가 보여줘야 하는 비전 가운데 모두가 납득할 수 있는 미래 인공지능 전략도 있어야 합니다. 이 부분을 배제하고 데이터 중심 기업으로 성장하기는 쉽지 않을 것입니다. 여기서 제기한 의문을 제외하고도 신임 CEO가 해결해야 할 문제는 산더미같이 많을 것입니다. 그만큼 책임이 무겁고 권한도 큰 자리입니다. 단순히 한 회사를 넘어 IT 생태계의 핵심인 CPU 산업을 이끌고 있다는 점에서 세상의 이목이 쏠리는 자리이기도 합니다. 스완 CEO가 인텔이 직면한 문제에 대해 지혜로운 답을 보여주기를 기대합니다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

인공지능(AI) 기술 덕분에 로봇이 요리하는 시대도 머지않은 것 같다. AI 분야에서 두각을 나타내고 있는 세계 1위 그래픽칩(GPU) 제조기업 엔비디아는 11일 미국 시애틀에 있는 로봇연구소 개소식 행사에서 AI 주방 지원 로봇 ‘키친 머니퓰레이터’를 공개했다.엔비디아에 따르면, 이 로봇은 AI와 스스로 학습하는 딥러닝 기술을 사용해 서랍장 등 사물을 감지·추적할 수 있다. 이 덕분에 이 로봇은 로봇 팔을 사용해 서랍장의 문을 스스로 여닫을 수도 있다. 물론 이 같은 동작은 아직 간단한 작업에 불과하지만, 앞으로 이 로봇이 딥러닝을 통해 더욱 똑똑해지면 주방에서 사람들을 도와 요리를 만드는 복잡한 작업도 수행할 수도 있다.선행 목표는 이 로봇이 설거지를 수행하고 냉장고나 선반에서 음식 재료를 꺼내거나 제자리에 가져다 놓는 것이다. 사실 이 로봇은 해당 로봇연구소에서 개발하고 있는 여러 로봇들 중 한 종류에 불과하다. 연구소의 목표는 지금보다 훨씬 복잡한 작업은 물론 사람들을 도와 옆에서 작업을 수행하도록 훈련된 로봇 이른바 협동로봇(cobot)을 개발하는 것에 있다. 이미 협동로봇은 공장이나 병원 등에서 도우미로 활용되기 시작했지만, 이제는 집에서도, 좀 더 구체적으로는 주방에서 맡은 작업을 수행한다는 것이다. 이에 대해 엔비디아의 저명한 연구자 네이선 래틀리프는 “협동로봇은 지금 당장 로봇공학의 성배라고도 부를 수 있는 것”이라면서 “사람들 주변에서 안전하게 작동하고 규격화돼 있지 않은 환경에서 작업을 수행하게 하는 과정은 가장 어려운 것 중 하나”라고 설명했다. 또한 “가장 어려운 협동 영역 중 하나가 바로 주방 환경이므로, 우리는 여러 기술을 개발하고 이 분야의 체계를 연구하며 우리가 배운 여러 가지를 통해 다른 협동 영역에서도 적용하기 위한 시험대로 주방을 택한 것”이라고 말했다.로봇연구소의 책임자인 디터 폭스 소장도 “사람들과 함께 자연스럽게 작업을 수행하는 로봇을 개발하기를 원한다”면서 “그렇게 하려면 사람들이 무엇을 하고 싶은지, 어떻게 해야 목표를 이루도록 도울 수 있는지를 알 수 있어야 한다”고 말했다. 한편 엔비디아 로봇연구소에서는 앞으로 50명에 달하는 연구원과 객원 연구원, 학생 인턴 등이 로봇공학 분야의 기초 연구를 수행할 예정이다. 사진=엔비디아 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

AMD가 CES 2019에서 3세대 라이젠에 대한 프리뷰 행사를 진행했습니다. 출시는 2019년 중반인데, 출시에 앞서 샘플을 들고나와 시연해 보인 것입니다. 하지만 신제품의 모든 것을 공개하는 대신 극히 일부 정보만 공개해 궁금증은 오히려 공개 전보다 더 커졌습니다. 일단 공개한 다이(die, 집적회로 다이 Integrated Circuit Die의 약자. CPU 패키지 안의 사각형 반도체)의 모습은 기존의 AMD CPU와 상당히 다른 모습입니다. 입출력(I/O)을 담당하는 다이와 옥타코어 다이 두 개를 4x4cm 크기의 패키지 안에 넣었는데, 최근 CPU에선 보기 어려운 구조이기 때문입니다.(사진) 이렇게 하나의 CPU 내부에 여러 개의 다이를 넣는 것은 CPU + GPU 통합 프로세서 등에서 볼 수 있긴 하지만 I/O 부분만 분리한 경우는 흔치 않습니다. AMD가 이런 구조를 사용한 것은 64코어 에픽 프로세서가 처음입니다. 7nm 공정의 Zen 2 아키텍처 CPU는 모두 이런 구조를 지니고 있음을 짐작하게 하는 대목입니다. 에픽 프로세서는 8개의 옥타코어 다이와 중앙의 거대한 I/O 다이 하나를 지니고 있습니다. 워낙 코어 숫자가 많아서 한 번에 통합하기 어려워서 이런 복잡한 구조를 지녔다고 하면 그럭저럭 이해가 됩니다. 문제는 라이젠 프로세서입니다. 굳이 8코어 다이 + I/O 다이 하나만 넣을 것이라면 하나의 다이에 모두 통합하는 것이 패키징 비용을 줄이고 전력 소모도 줄일 수 있습니다. 반대로 말하면 비용 증가와 전력 소모 증가라는 단점에도 분리를 꼭 해야 하는 속사정이 있다는 이야기입니다. AMD가 속 시원하게 이유를 공개하지 않았지만, 가장 가능성 있는 추정은 다이 하나를 더 넣을 수 있게 여유 공간을 확보했다는 것입니다. 공개된 다이 사진을 보면 옥타코어 다이는 80㎟ 정도로 크기가 작을 뿐 아니라 바로 아래 바짝 붙이면 하나를 더 넣을 공간이 있습니다. 패키지를 직접 분석한 IT 전문 웹사이트인 아난드텍은 정확히 같은 크기의 다이가 들어갈 공간이 있다는 점을 확인했습니다. 여기에 옥타코어 다이 하나를 더 넣거나 혹은 GPU 다이를 넣으면 하나의 패키지로 3가지 형태의 제품(4-8코어 CPU, 12-16코어 CPU, 그리고 GPU 통합형 APU)을 만들 수 있습니다. 다이를 나누면서 생기는 비용 상승은 패키지 단순화를 통해 절약한 비용으로 상쇄하고도 남을 것입니다. 사실 AMD는 스레드리퍼 프로세서를 내놓으면서 서버용 에픽 프로세서와 비슷한 4개 다이 패키지에 2개의 다이만 넣어 출시했다가, 나중에 4개의 다이를 넣은 32코어 스레드리퍼 2를 출시한 전례가 있어 이와 같은 추정에 힘이 실리고 있습니다. 그러나 이 이야기는 어디까지나 추정에 불과합니다. AMD가 무슨 의도로 이런 독특한 구조의 CPU를 개발했는지는 직접 공개하기 전까지는 알 수 없습니다. 리사 수 CEO는 이 질문에 대해 "패키지에 남은 자리가 있으며 이 공간에 추가로 더 넣을 것을 기대할 수 있다"고 말해 8코어 이상이 들어갈 수 있음을 돌려 말했습니다. 다만 구체적인 확답을 피하고 감질나게 적은 정보만 제공하는 것 역시 나름대로 이유가 있다는 생각입니다. 올해 중반에 저렴한 16코어 CPU가 나온다고 공개할 경우 지금 라이젠 CPU 판매는 상당한 타격을 받을 것입니다. 물론 그런 이유인지 아닌지는 두고 봐야 알 수 있습니다. AMD는 구체적인 성능도 속 시원하게 공개하지 않았습니다. 공개된 것은 8코어 라이젠 3세대가 8코어 인텔 CPU인 i9-9900K와 시네벤치에서 동급의 성능을 보인다는 것 정도입니다. 7nm 공정 CPU가 14nm 공정 CPU와 같은 코어에서 성능이 비슷하다는 이야기는 자랑이 아니라 실망스러운 이야기지만, 대신 전력 대 성능비는 크게 개선된 모습입니다. 성능도 인텔 CPU를 어느 정도 따라잡았다고 생각하면 나쁘지 않은 수준입니다. 사실 많은 소비자가 저렴한 12/16코어 라이젠을 기대하고 발표를 지켜봤다는 점을 생각하면 만족할 만한 프리뷰 행사는 아닙니다. 하지만 7nm 공정의 3세대 라이젠 샘플이 실제로 존재하며 올해 출시된다는 점을 확실히 했다는 데서 이번 행사의 의의를 찾을 수 있을 것입니다. 구체적인 성능이나 12/16코어 라이젠 출시 가능성은 여전히 베일에 가려 있지만, 출시 시점이 가까워질수록 구체적인 정보가 나올 것으로 기대합니다. AMD가 더 많은 코어를 집적한 라이젠과 스레드리퍼 프로세서를 출시하는데 중요한 요소는 바로 경쟁사인 인텔의 대응입니다. 인텔 역시 CES 2019에 10nm 공정의 아이스 레이크 (Ice Lake) 프로세서 샘플을 들고 나왔습니다. 서니 코브 아키텍처와 10nm 공정으로 무장한 새로운 인텔 프로세서의 성능이 매우 강력하다면 AMD 역시 모든 힘을 다해 반격할 수밖에 없습니다. 아마도 이것이 소비자들이 바라는 올해 CPU 시장의 모습일 것입니다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

다양한 가격대에 여러 가지 제품이 있을수록 소비자들의 선택폭이 넓어집니다. 비싼 명품을 선택하든 아니면 실속 있는 보급형 제품을 선택하든 소비자의 몫이고 제각기 만족스러운 소비를 하면 되는 것입니다. 문제는 선택의 폭이 너무 좁아 마음에 들지 않는데도 어쩔 수 없이 구매해야 하는 경우입니다. 지금의 그래픽 카드 시장이 바로 그렇다고 할 수 있습니다. 물론 대부분의 경우 게임을 하기 위해서 고가 그래픽 카드를 구매하는 만큼 생활필수품은 아니지만, 점점 비싸지는 그래픽 카드 때문에 소비자의 권리가 침해되는 건 분명한 사실입니다. 이 사실은 엔비디아가 새로 발표한 지포스 RTX 2060에서도 다시 확인할 수 있습니다. 파운더스 에디션 기준 349달러라는 가격표는 이제는 중급형이 아니라 준 고급형이나 고급형이라고 범주를 바꿔야 할 수준입니다. 중간에 6자가 들어가는 중급 그래픽 카드 사상 최고가입니다. 이 이야기를 이해하기 위해서 잠시 그래픽 카드의 역사를 살펴보겠습니다. 과거 그래픽 카드는 단순히 모니터에 흑백이나 컬러 이미지를 출력하는 용도였습니다. 하지만 컴퓨터가 단순히 업무나 문서 작업에서 벗어나 멀티미디어 기기로 발전하면서 그래픽 카드의 성능 역시 빠르게 발전했습니다. 특히 90년대에는 3D 게임이 등장하면서 그래픽 카드 시장은 새롭게 재편됩니다. 지금 기준으로는 매우 조악하지만 당시 하드웨어로는 처리가 버거운 3D 게임이 등장하자 이를 빠르게 처리할 수 있는 전용 하드웨어인 3D 가속기가 등장한 것입니다. 지금은 사라진 3Dfx의 부두 시리즈가 대표적입니다. 그러나 당시에도 그렇게 저렴하지 않은 그래픽 카드에 비싼 3D 가속기까지 갖추려면 상당한 지출이 필요했습니다. 그래서 90년대 후반에는 3D 가속기를 통합한 그래픽 카드가 새로운 대세로 자리 잡았습니다. 엔비디아의 리바 TNT 시리즈가 대표적입니다. TNT로 재미를 본 엔비디아는 GPU라는 명칭을 최초로 사용한 지포스 시리즈를 내놓으면서 그래픽 카드 시장을 장악했습니다. 이 과정에서 결정적인 역할을 한 것이 보급형 그래픽 카드인 지포스 2 MX입니다. 2000년에 출시된 지포스 2는 역대 최강의 3D 성능을 지니고 있었지만, 60만 원이 넘는 초기 출시가격 때문에 대부분의 소비자에게 그림의 떡이었습니다. 물론 이점은 엔비디아도 잘 알았기 때문에 10만 원대 보급형 그래픽 카드인 지포스 2 MX을 출시했던 것입니다. 지포스 2 MX는 저렴한 가격에도 강력한 3D 성능을 지녀 모든 경쟁 상대를 물리치고 표준 그래픽 카드로 자리 잡았습니다. 그 결과 2000년대 초 ATI를 제외하고 경쟁사가 대부분 파산하거나 인수되 시장에서 사라졌습니다. 시장을 완전히 장악하는 듯했던 엔비디아는 뜻밖에 경쟁자를 만나는데, 바로 2D 시절의 강자인 ATI입니다. ATI는 라데온 시리즈를 내놓으면서 지포스 시리즈에 대항했고 이후 그래픽 카드 시장은 2강 구도로 재편됩니다. 두 회사는 최신 기술을 집약한 고급형 그래픽 카드 이외에 소비자들이 가장 많이 구매하는 보급형 제품을 같이 출시했는데, 이 보급형 제품 중간에 6이 들어가는 것이 자연스러운 관행으로 굳어집니다. 예를 들어 2004년에 출시된 지포스 6800은 가장 고급형 제품이고 중급형 제품은 지포스 6600 시리즈로 출시됐습니다. 더 아래 등급인 지포스 6500, 6200, 6100 같은 다양한 제품이 나왔지만, 중간에 6이 들어가는 제품은 중급형이라는 공식은 깨지지 않았습니다. 그런데 이 중급형 제품의 가격이 지난 몇 년간 계속해서 상승하게 됩니다. 2016년에 출시된 지포스 1060 GTX의 경우 파운더스 에디션 기준 299달러였고 2012년 출시된 지포스 GTX 660은 230달러였는데, 이제 RTX 2060은 349달러입니다. 이에 따라 국내 가격도 이제는 40-50만 원대에서 형성될 것으로 보입니다. 물론 엔비디아도 할 말은 있습니다. RTX 2060의 성능은 전 세대 고급형인 GTX 1070Ti와 견줄 수 있으며 실시간 레이트레이싱이나 인공 지능 관련 연산에서는 비교할 수 없을 정도로 빨라진 제품입니다. 그러면서도 가격은 GTX 1070Ti보다 저렴하기 때문에 사실 소비자에게 손해를 입힌 건 아닙니다. 하지만 349달러라는 가격을 접한 컴퓨터 하드웨어 커뮤니티의 반응은 싸늘하기만 합니다. 조금씩 출시 가격을 올려 가상화폐 채굴 붐으로 비상식적으로 비싸진 그래픽 카드 가격을 가능한 그대로 유지하려는 꼼수라는 비판도 적지 않습니다. 세상 물가 다 오르는데 그래픽 카드 가격만 안 오를 순 없을 것입니다. 하지만 유독 최근 그래픽 카드 가격만 많이 오른 건 역시 시장 독점 구조가 아니라면 불가능했을 것입니다. 경쟁자인 라데온은 시장에서 몇 년째 시장에서 영향력이 줄어들어 그래픽 카드 시장은 양강 구도에서 1강 독점 구조로 재편되었다고 해도 과언이 아닌 상황입니다. 결국 AMD 라데온이 강력한 신제품을 들고나오거나 현재 독립 그래픽 카드를 준비 중인 인텔이 깜짝 놀랄 만한 신제품을 내놓지 않는 한 이 구도가 크게 바뀌지 않을 것입니다. 하지만 미래는 알 수 없고 영원한 강자도 없는 법입니다. AMD와 인텔의 선전을 기대해 봅니다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

삼성전자는 글로벌 자동차업체인 아우디에 차세대 인포테인먼트 시스템을 위한 차량용 반도체 ‘엑시노스 오토 V9’을 공급한다고 3일 밝혔다.‘엑시노스 오토 V9’은 삼성전자가 지난해 10월 차량용 반도체 브랜드인 ‘엑시노스 오토’를 공개한 이후 처음 선보이는 고성능·저전력 프로세서다. 최대 2.1㎓ 속도로 동작하는 고성능 ‘옥타코어’가 차량 인포테인먼트 시스템의 디스플레이 장치 6개를 동시에 제어할 수 있고, 카메라는 최대 12개까지 지원 가능하다. 또 3개의 그래픽처리장치(GPU)가 디지털 계기판과 중앙화면표시장치(CID), 헤드업 디스플레이(HUD) 등 애플리케이션을 독립적으로 동작할 수 있도록 설계됐다. 인공지능(AI) 연산을 하는 신경망처리장치(NPU)도 탑재돼 운전자의 음성과 얼굴, 동작 인식 등 다양한 데이터를 빠르고 정확하게 처리해 운전 상황에 맞는 정보를 제공하는 기능도 갖췄다. 특히 차량용 시스템 안전기준인 ‘에이실(ASIL)-B’를 지원하는 영역이 별도 탑재돼 차량 운행 중 발생할 수 있는 시스템 오작동을 방지하는 등 안정성도 대폭 강화했다는 설명이다. 에이실은 사고 발생 가능성, 심각도, 운전자의 제어 가능성을 바탕으로 4개 단계(ABCD)로 구분되는데, 일반적으로 프리미엄 통합 인포테인먼트 시스템은 B 레벨을 요구한다. 삼성전자는 인포테인먼트 시스템(IVI)용 ‘V시리즈’, 첨단 운전자 보조 시스템(ADAS)용 ‘A시리즈’, 텔레매틱스 시스템용 ‘T시리즈’ 등 특화된 차량용 프로세서를 계속 출시할 계획이다. 이재연 기자 oscal@seoul.co.kr

10년이면 강산이 변한다는 이야기가 있습니다. 지난 10년을 돌이켜 보면 절대 틀린 이야기는 아닐 것입니다. 특히 발전이 빠른 IT 업계에서는 불과 몇 년 사이에도 많은 것이 바뀔 수 있습니다. 하지만 의외로 오랜 기간 지속되는 것들도 있습니다. CPU 업계에서 인텔과 AMD의 대립 구도가 그렇습니다. 인텔은 대략 30년 전 AMD 같은 값싼 호환칩을 만드는 업체 때문에 펜티엄 프로세서를 개발했고 20년 전에는 AMD의 애슬론 프로세서 때문에 가장 빠른 x86 CPU의 타이틀을 내주면서 절치부심 펜티엄 4 프로세서를 만들었습니다. 하지만 2006년 인텔이 내놓은 코어 마이크로 아키텍처 덕분에 한동안 인텔은 x86 프로세서 시장에서는 경쟁 상대가 없는 회사가 됐습니다. 대신 새롭게 등장한 ARM 기반의 모바일 프로세서가 새로운 위협이 됐습니다. 10년간 큰 어려움을 겪으면서 회사가 많이 위축된 AMD는 2017년 젠(Zen) 아키텍처 기반의 새로운 CPU를 내놓으면서 회사가 다시 살아나기 시작했습니다. 물론 이 이야기는 CPU 시장에서 오랜 경쟁 구도가 다시 살아났다는 이야기입니다. 아직은 인텔이 여전히 앞서고 있지만, 올해를 기점으로 다시 위기 상황을 겪을지 모른다는 예측도 나오고 있습니다. 올해 CPU 시장을 3가지 관전 포인트를 중심으로 살펴보겠습니다. 1. 아키텍처 CPU의 성능을 높이는 방법은 여러 가지입니다. 가장 손쉬운 방법은 동작 클럭을 높이고 코어 수를 늘리는 것입니다. 물론 같은 공정에서 크기를 늘리고 속도를 빠르게 하면 전력 소모와 발열이 감당이 안 되니 회로를 더 미세하게 만들어야 합니다. 하지만 이것만으로는 지금처럼 빠른 CPU가 나올 순 없었을 것입니다. CPU 개발자들은 더 고성능 CPU를 만들기 위해 구조를 변경하고 새로운 기능을 추가했습니다. 우리가 흔히 아키텍처 개선 작업이라고 하는 것이죠. 통상 CPU 아키텍처는 2-3년 간격으로 개량을 거치면서 성능이 10% 정도 높아집니다. 하지만 10년 정도 주기로 아키텍처를 대폭 변경하는 경우 이보다 큰 성능 향상이 일어날 수 있습니다. 대표적인 경우가 팬티엄 4에 사용된 넷버스트 아키텍처에서 코어 마이크로 아키텍처로 변환했을 때와 불도저 아키텍처에서 젠 아키텍처로 변환했을 때입니다. 이때는 30-40% 정도의 큰 성능 향상도 기대할 수 있습니다. 올해 가장 큰 관전 포인트는 바로 인텔의 서니 코브(Sunny Cove)입니다. 경쟁사의 추격을 허용한 현재의 아키텍처를 대폭 변경해 상당한 성능 향상을 목표로 할 것이 분명하기 때문입니다. 물론 각종 보안 문제에 대한 개선도 이뤄질 것으로 보입니다. 젠 아키텍처를 만든 현존 최고의 CPU 개발자 짐 켈러가 서니 코브에서 젠을 얼마나 뛰어넘을지도 흥미로운 관전 포인트입니다. 2. 미세 공정 인텔은 작년에 10nm 공정 프로세서를 소량 시장에 공급했습니다. 하지만 올해 상반기까지는 14nm++ 공정을 주력으로 유지할 계획입니다. 반면 AMD는 애플과 마찬가지로 세계 최대의 파운드리 업체인 TSMC의 7nm 공정을 이용해 CPU를 내놓을 계획입니다. 따라서 올해 미세 공정에서는 AMD가 유리한 고지를 점할 가능성이 커졌습니다. 다만 7nm 공정을 통해 얼마나 이득을 볼 수 있을지가 관전 포인트입니다. 물론 12/14nm 공정 대비 더 높은 트랜지스터 밀도와 같은 조건에서 더 높은 클럭을 지닐 것은 분명하지만, 어디까지 높일 수 있을지가 문제입니다. 라이젠의 약점 중 하나는 상대적으로 낮은 클럭입니다. 따라서 다음 세대 제품에서 클럭을 크게 끌어올리려 할 것이 분명합니다. 양사가 코어 수를 얼마나 늘릴지 역시 흥미로운 관전 포인트입니다. 인텔은 오랫동안 일반 소비자용 CPU 시장을 듀얼/쿼드 코어로 유지해왔으나 라이젠 프로세서가 8코어로 출시된 후 이에 대응하기 위해 6코어, 8코어로 제품군을 늘렸습니다. 따라서 AMD 역시 대응 방안으로 다시 코어 수를 늘릴 가능성이 있습니다. 미세 공정으로 갈수록 더 많은 트랜지스터와 코어를 집적하기 쉬워지는 것도 그렇게 보는 이유 중 하나입니다. 특히 AMD는 서버용 에픽 프로세서 역시 코어 수를 전작의 두 배인 64개로 늘렸습니다. 다만 올해 출시될 차세대 라이젠 및 스레드리퍼 프로세서의 코어 숫자는 베일에 가려 있으며 이는 인텔의 차기 프로세서인 코드명 서니 코브 역시 마찬가지입니다. 3. 내장 그래픽 인텔은 오랜 세월 그래픽 프로세서를 만들어왔지만, 평가는 좋지 않았습니다. 인텔의 내장 그래픽은 그래픽 감속기라는 말을 들어도 반박하기 어려운 매우 낮은 성능을 지니고 있었습니다. AMD는 ATI라는 그래픽 전문 업체를 인수해 얻은 라데온 GPU 기술을 사용하기 때문에 그래픽 부분에서는 인텔이 이기기 힘든 상대였습니다. 인텔의 내장 그래픽은 최근 몇 년간 이렇다 할 발전을 보여주지 못하면서 여전히 사무용 PC를 위한 그래픽 기기 수준을 벗어나지 못했습니다. 물론 사양이 높은 게임만 하지 않는다면 큰 무리 없이 사용할 수 있지만, 어느 정도 게임도 가능한 경쟁사 제품 대비 약점인 것은 분명합니다. 그러던 인텔이 새로운 11세대 (Gen 11) 그래픽에 대한 이야기를 들고나왔습니다. 본래 기존에 사용하던 9.5세대 (Gen 9.5) 다음 그래픽은 10세대이지만, 한 세대를 더 건너뛰고 나왔다는 이야기는 그만큼 상당한 변화를 이뤘다는 자신감이 반영된 것으로 보입니다. 하지만 근거 없는 자신감은 아닙니다. 인텔은 AMD에서 라데온 그래픽 부분을 이끌던 라자 코두리(Raja Koduri)를 2017년 영입해 새로운 GPU를 개발했고 올해부터 그 결과물을 내놓을 계획입니다. 현재 사용하는 9세대/9.5세대 내장 그래픽은 상당히 오랫동안 변화 없이 유지된 그래픽 프로세서이기 때문에 이를 뛰어넘는 내장 그래픽 개발은 역설적으로 어렵지 않을 것입니다. 관건은 역시 경쟁력입니다. 현재 가성비에서 가장 우수하다는 평가를 받는 라이젠 2200G는 쿼드 코어 + 베가 8 내장 GPU의 조합으로 웬만한 게임도 구동이 가능하고 가격까지 저렴해 큰 인기를 끌고 있습니다. 본래 성능이 낮은 데다 이제 연식도 오래된 인텔 내장 그래픽은 상대도 되지 않을 성능을 보여주면서도 가격은 이제 7만 원대에 불과합니다. 인텔은 Gen 11에서 라이젠 2200G/2400G와 견줄 수 있는 테라플롭스 연산 능력을 지닌 내장 그래픽을 도입하겠다고 발표했습니다. 아키텍처 역시 기존의 인텔 내장 그래픽과는 완전히 달라질 것으로 보입니다. 과연 어떤 결과물이 나올지 궁금합니다. 4. 결론 물론 아무리 IT 기술의 발전이 빨라도 1년 단위로 세상이 바뀌지는 않습니다. 하지만 다른 분야와 마찬가지로 1년, 1년이 쌓여 엄청난 차이를 만듭니다. 2019년 역시 큰 변화를 위한 1년이 될 것입니다. 새로운 아키텍처와 미세 공정의 도입, 그리고 내장 그래픽의 혁신이라는 매우 큰 도전에 직면한 인텔은 올해가 회사가 앞으로 지속적으로 성장할 수 있을지 아니면 경쟁자에게 자리를 열어줄지를 결정하는 한 해가 될 것입니다. 반대로 AMD는 새로운 무기를 바탕으로 시장에서 더 큰 입지를 차지할 수 있을지 아니면 다시 인텔의 반격에 비틀거릴지를 결정하게 될 것입니다. 어느 쪽이든 올해가 마무리될 때 둘 다 웃을 순 없을 것입니다. 하지만 오랜 세월 지속된 숙명적인 경쟁 덕분에 이 두 회사는 물론이고 IT 업계 전반이 발전했다는 사실은 분명합니다. CPU와 관련 분야의 발전이 정체되고 소비자 역시 고만고만한 신제품만 선택할 수 있었던 시기는 이런 경쟁이 둔화했던 시기였습니다. CPU 시장은 우리에게 시장 경제에서 경쟁이 무엇보다 중요하다는 교훈을 가장 잘 가르쳐준 훌륭한 교사였습니다. 올해 역시 이 교훈은 달라지지 않을 것입니다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

지금 우리가 사용하는 스마트폰의 성능은 전례 없이 강력해졌습니다. 물론 스마트폰에 들어갈 수 있을 정도로 전력 소모와 발열을 낮춰야 한다는 근본적인 제약 때문에 데스크톱 PC를 능가하기는 어렵지만, 최근 스마트폰에 사용되는 CPU나 GPU의 성능은 비약적으로 발전했습니다. 카메라 성능 역시 렌즈와 센서의 크기를 생각하면 DSLR 카메라를 능가할 순 없지만, 보급형 콤팩트 카메라의 몰락을 가져올 정도로 좋아졌습니다. 이렇게 성능이 좋은 기기를 단순히 인터넷 검색이나 게임에만 사용한다는 것은 낭비처럼 느껴질 정도입니다. 물론 궁금한 게 있으면 어디서든 검색하고 항상 사진기를 휴대하지 않고도 어디서든 사진을 찍고 심심하면 언제든지 게임을 할 수 있는 스마트폰의 미덕이 잘못됐다는 이야기가 아니라 더 유용하게 활용할 수 가능성이 열려 있다는 이야기입니다. 대표적인 응용 분야가 바로 의료 분야입니다. 이미 스마트폰은 다양한 주변 기기와 함께 의료용으로 널리 사용되고 있습니다. 예를 들어 스마트폰에 연결해서 사용할 수 있는 휴대용 초음파 기기인 버터플라이 iQ(Butterfly iQ)는 의료 기기로 FDA 승인을 받아 실제 의료 현장에서 사용되고 있습니다. 가볍고 휴대하기 편해서 언제 어디서든 환자의 상태를 쉽게 확인할 수 있습니다. 스마트폰에 데이터가 연동되는 혈압계, 체중계, 혈당 측정기는 이미 고전적인 사례에 속합니다. 애플이나 삼성전자 같은 주요 스마트폰 제조사 역시 스마트폰에 건강 관리 기능이나 앱을 탑재해 이 시장에 적극적으로 대응하고 있습니다. 여기에서 한 가지 더 흥미로운 사실은 스마트폰의 길이 측정 기능이 의료용으로 상당한 잠재력이 있다는 것입니다. 상처나 궤양, 피부 병변의 크기를 간편하게 측정하고 변화를 기록하는 데 스마트폰이 유용하게 사용될 수 있기 때문입니다. 캐나다 몬트리올 맥길 대학 헬스 센터(McGill University Health Centre)의 세일라 왕 박사는 당뇨 환자의 피부 궤양과 상처를 모니터링 하는 데 스마트폰이 유용한 도구가 될 수 있다고 보고 연구를 진행했습니다. 당뇨는 단순히 혈당만 높은 질환이 아니라 우리 몸 여러 곳에 다양한 합병증을 유발합니다. 대표적인 합병증 가운데 하나가 당뇨발이라고 부르는 당뇨병성 족부병증입니다. 당뇨 환자의 발에 생기는 궤양은 발가락이나 발을 절단하는 심각한 상태로 진행할 수 있습니다. 사실 교통사고 이외에 발을 절단하는 가장 흔한 이유가 당뇨병입니다. 따라서 당뇨발이 생기지 않도록 평소에 관리를 철저히 해야 하지만, 그래도 생겼을 경우에는 장시간에 걸쳐 치료와 관리를 잘하는 것이 중요합니다. 당뇨발은 쉽게 완치되지 않기 때문입니다. 상당수 당뇨발 환자에서 만성 경과를 취하기 때문에 궤양이 호전되는지 아닌지를 파악하는 일도 때때로 어려울 수 있습니다. 그렇다고 매번 병변의 크기를 자를 이용해서 측정하는 일도 번거롭고 만약 궤양이 불규칙한 모양을 한 경우 정확한 크기를 재기도 어려울 수 있습니다. 왕 박사와 동료들이 개발한 스위프트 피부 및 상처 앱(Swift Skin and Wound app)은 사진을 찍어 병변의 모습을 기록할 뿐 아니라 접촉하지 않고도 궤양의 크기와 면적을 자동으로 기록합니다. 그 결과 의료진은 수개월에 걸친 면적과 크기 변화를 쉽게 파악할 수 있습니다. 스마트폰만 있으면 별도의 장비 없이 병변의 측정과 관리가 가능하다는 점이 이 앱의 큰 장점이지만, 적외선 FLIR 카메라와 연동할 경우 온도까지 측정해 감염 여부도 판단할 수 있습니다. 맥길 대학 헬스 센터에서는 2016년부터 이 앱을 사용하고 있으며 2017년에는 그 결과를 저널 플로스 원(PLOS One)에 발표하기도 했습니다. 현재까지 1000개 이상의 기기에 앱을 설치하고 10만 명에 달하는 환자를 관리했다는 것이 연구팀의 설명입니다. 참고로 연구팀은 아이폰6로 이 앱을 개발했는데, 이후 스마트폰의 카메라 기능이 더 좋아지고 거리 측정 능력도 더 정교해져 지금은 더 정확한 측정이 가능합니다. 물론 스마트폰이 이런 목적으로 개발된 것은 아니지만, 고성능의 스마트 기기가 개발된 덕분에 다양한 분야에서 유용하게 사용될 수 있다는 것을 보여주는 좋은 사례입니다. 스마트폰과 스마트 시계 같은 웨어러블 기기의 발전 덕분에 이런 사례가 계속해서 늘어날 수 있을 것으로 기대합니다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

화무십일홍, 권불십년… 지금 잘나가도 세상에는 영원한 권력도 강자도 없다는 진리를 일깨워주는 단어들입니다. 하지만 영원하지는 않아도 오랜 세월 시장에서 강자의 위치를 지켜온 기업은 있습니다. CPU 업계에서는 인텔이 그런 기업입니다. 1980년대에 시장 지배적인 위치로 올라온 이후 수많은 경쟁자를 물리치고 데스크톱, 노트북은 물론 서버 시장까지 세력을 확장해 무너지지 않을 것 같은 ‘제국’을 건설한 기업이 인텔입니다. 하지만 그런 인텔도 안팎으로 위기라는 이야기가 나오고 있습니다. 인텔의 미세 공정이 14nm에서 몇 년째 움직이지 않는 사이 경쟁사들은 이미 7nm 공정 양산에 들어갔고 가장 직접적인 경쟁자인 AMD는 젠(Zen) 아키텍처에서 인텔 CPU를 많이 따라잡아 큰 위협이 되고 있습니다. 이 위협은 내년에 7nm 미세 공정과 차세대 젠 아키텍처로 무장한 CPU가 등장하면 더 커질 것입니다. 이런 위협에 대응할 인텔의 혁신이 시급하다는 것은 누구보다 인텔 스스로가 가장 잘 알고 있습니다. 그리고 인텔은 인텔 아키텍처 데이 2018 (Intel Architecture Day 2018)을 통해 구체적으로 어떻게 혁신을 이뤄낼 것인지를 보여줬습니다. 비록 사람들이 궁금해하는 모든 내용을 속 시원하게 밝히진 않았지만, 많은 궁금증을 풀어줄 내용이 공개됐습니다. 가장 중요한 발표는 역시 차세대 CPU 아키텍처에 관한 것입니다. 현재 사용되는 인텔 CPU는 대부분 몇 년 전 나온 스카이레이크 기반입니다. 더 오래전으로 가면 2011년에 나온 샌디브릿지를 조금씩 개선한 버전이라고 할 수 있습니다. 아무리 뛰어난 아키텍처라도 이제는 변경해야 할 시점이 온 것입니다. 인텔이 몇 년 전부터 새로운 아키텍처를 개발하고 있다는 이야기는 있어왔고 AMD에서 젠 아키텍처를 설계한 짐 켈러를 영입했기 때문에 2020년까지는 새로운 아키텍처가 나올 것이라는 예측이 지배적이었습니다. 그러나 짐 켈러는 예상보다 빠른 2019년에 서니 코브 (Sunny Cove)라는 새 아키텍처 기반 CPU가 나올 것이라고 확답했습니다. 서니 코브는 스카이레이크에 비해 더 크고 복잡한 구조를 지녀 한 번에 더 많은 연산을 할 수 있으며 새로운 명령어를 지원합니다. 따라서 같은 클럭의 기존 CPU 대비 싱글 쓰레드 성능이 향상될 것으로 보입니다. 다만 이렇게 되면 CPU가 커지기 때문에 같은 미세 공정에서는 전력 소모가 증가하고 클럭이 제한될 가능성이 있습니다. 하지만 서니 코브는 10nm 공정 기반으로 등장해 이런 문제를 극복하고 성능을 크게 높일 것으로 기대됩니다. 최근 인텔은 7nm EUV 리소그래피 공정을 개발하고 있다고 말했는데, 이로 인해 10nm 공정은 건너뛰거나 주력으로 사용하지 않을 것이라는 예상도 있었습니다. 하지만 이날 아키텍처 데이에서는 10nm CPU를 보게 될 것이라고 확답했습니다. 인텔은 서니 코브에 이어 2020년에는 서니 코브를 개선한 윌로우 코브(Willow Cove)를 선보이고 다시 2021년에는 골든 코브(Golden Cove)를 내놓을 예정입니다. 윌로우 코브에서는 캐쉬를 다시 디자인하고 보안 성능을 높이며 골든 코브에서는 AI나 5G 등 신기술에도 대응한다는 계획입니다. 다만 구체적인 공정 및 코어 숫자, 작동 클럭 등 여러 가지 세부 사항에 대해서는 말을 아꼈습니다. 아직은 개발 중인 상태로 확정되지 않은 부분들이 많기 때문일 것입니다. 몇 년째 발전이 멈춘 인텔의 GPU 부분 역시 대폭 물갈이를 할 예정입니다. 2019년 서니 코브와 함께 나올 Gen 11 (11세대) 내장 그래픽은 테라플롭스급 연산 능력을 지녀 기존의 내장 그래픽 대비 큰 폭의 성능 향상을 보여줄 것으로 기대됩니다. 하지만 더 흥미로운 사실은 인텔이 독립 그래픽 카드 제품을 준비 중이라는 것입니다. Xe로 명명된 이 GPU가 등장하는 것은 2020년으로 현재 엔비디아가 인텔만큼 시장을 독점한 GPU 시장에 파란을 일으킬 수 있을지 주목됩니다. 이밖에도 인텔은 3차원 적층 방식의 칩 패키징 방식인 FOVEROS 기술과 차세대 아톰 프로세서에 대해서도 언급했습니다. 서로 다른 공정에서 만든 칩이라도 3차원적으로 쌓아 하나의 프로세서로 만들 수 있으며 메모리처럼 완전 다른 종류의 반도체도 통합할 수 있다는 것이 인텔의 설명입니다. 역시 2019년에 첫 제품이 나올 예정입니다. 구체적인 제원과 성능에 대해서는 출시 시점이 가까워질수록 많은 내용이 공개될 것입니다. 이 차세대 아키텍처에 인텔의 운명이 걸린 만큼 총력을 다해 개발을 진행할 것은 분명합니다. 2019년에는 개선된 젠 아키텍처와 7nm 공정으로 무장한 AMD와 와신상담 새 아키텍처를 개발한 인텔의 진검 승부가 예상됩니다. 그리고 그 결과로 일반 소비자용에서 서버용까지 x86 CPU의 성능이 전반적으로 향상될 것으로 기대됩니다. 당연히 그 혜택은 소비자와 IT 산업 전체가 누리게 될 것입니다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

최근 한국에 도입된 슈퍼컴퓨터인 누리온은 인텔 제온 파이(Xeon Phi) 7250 1.4GHz 8,305개와 제온 파이 6148 2.4GHz 132개로 최고 25.7 페타플롭스의 성능을 낼 수 있습니다. 현재 성능으로는 세계 13위의 고성능 슈퍼컴퓨터로 도입 비용이 908억 원에 달합니다. 크레이(Cray)에서 제작한 누리온은 인텔 프로세서를 사용하고 있는데, 일반 PC 시장과 서버 시장은 물론 슈퍼컴퓨터 시장에서도 인텔의 영향력이 크다는 사실을 엿볼 수 있는 대목입니다. 물론 이 시장에는 인텔 이외에도 IBM, 엔비디아, 그리고 중국 기업까지 여러 경쟁자가 세계 최고 컴퓨터의 타이틀을 거머쥐기 위해 치열한 경쟁을 벌이고 있습니다. 이렇게 경쟁이 치열한 만큼 슈퍼컴퓨터 시장에서 한 자리를 차지하다가 최근에는 그 존재감이 미미해진 기업도 있습니다. 과거 세계 최고 슈퍼컴퓨터에 쓰였던 AMD의 옵테론도 그중 하나입니다. AMD의 프로세서 성능이 경쟁자인 인텔에 미치지 못하면서 서버 시장과 슈퍼컴퓨터 시장에서 점차 이름을 보기 어려워졌기 때문입니다. 그러던 AMD가 서버용 프로세서인 옵테론 브랜드를 단종하고 새로운 아키텍처와 제조 공정으로 무장한 에픽(EPYC) 프로세서로 다시 도전장을 내밀고 있습니다. 최근 공개한 2세대 에픽은 7nm 미세 공정이 도입된 최초의 x86 프로세서임과 동시에 최초의 64코어 CPU로 내년 서버 및 슈퍼컴퓨터 시장에서 파란을 예고하고 있습니다. 최근 독일 슈투트가르트에 있는 고성능 컴퓨팅 센터는 내년에 에픽 프로세서를 이용해 64만 개의 코어를 지닌 슈퍼컴퓨터 호크(Hawk)를 도입한다고 발표했습니다. 1만 개의 64코어 2세대 에픽 프로세서와 다른 코프로세서를 이용해서 24페타플롭스 성능을 목표로 하고 있습니다. 하지만 이보다 놀라운 소식이 동시에 튀어나왔습니다. 미국 에너지부(DOE)가 2020년까지 개발을 목표로 AMD의 에픽 프로세서와 엔비디아의 GPU를 이용한 새로운 슈퍼컴퓨터를 개발하고 있다는 것입니다. 펄뮤터(Perlmutter)로 알려진 이 슈퍼컴퓨터는 아직 공개되지 않은 3세대 에픽 프로세서와 현재 개발 중인 새로운 GPU를 사용한다고만 발표되었으나 구체적인 성능과 제원은 공개되지 않은 상태입니다. 하지만 시기적으로 볼 때 미국 최초의 엑사스케일(exascale) 컴퓨터가 될 가능성이 큽니다. 엑사는 페타 다음에 붙는 접두어로 엑사스케일 컴퓨터는 1000페타플롭스 이상의 연산 능력을 지니고 있습니다. 본래 미국 에너지부는 2020년까지 엑사스케일 컴퓨터를 도입할 계획이었기 때문에 이를 통해 대략적인 성능 추정이 가능합니다. 참고로 3세대 에픽은 7nm+ 공정과 Zen 3 아키텍처를 사용하며 코어 숫자는 아직 공개되지 않았습니다. 볼타 다음 세대 GPU(Volta – next GPU)라고만 공개된 엔비디아의 차세대 GPU에 대해서도 공개된 내용이 없지만, 시기를 고려할 때 7nm+ 혹은 그보다 더 미세한 공정을 사용해 만든 고성능 GPU가 될 것으로 보입니다. 현재 중국에서도 엑사스케일 슈퍼컴퓨터를 개발하고 있기 때문에 미국도 상당히 서두르는 것으로 보입니다. 국가 간 자존심은 물론 과학 기술 개발이라는 실질적인 문제를 두고 차세대 슈퍼컴퓨터 경쟁이 치열한 상태입니다. 아무튼 AMD로써는 이번에 슈퍼컴퓨터 시장에서 다시 존재감을 보여줬고 직접적인 경쟁 관계인 인텔은 긴장하지 않을 수 없는 상황이 됐습니다. 여담이지만, 솔직히 말해 우리나라는 이 경쟁에서 멀리 떨어져 있습니다. 국내에서는 슈퍼컴퓨터 관련 연구가 주요 선진국에 비해 상대적으로 활성화되지 않았기 때문입니다. 사용 빈도가 높다면 자연스럽게 대학과 기업에서 앞다퉈 도입을 할 텐데 그렇지 못한 것이죠. 슈퍼컴퓨터 관련 기사는 국내에는 빠른 슈퍼컴퓨터가 별로 없다는 이야기가 주를 이루지만, 사실 생각해보면 주객이 전도된 이야기라고 할 수 있습니다. 국내 연구자와 기업에게 슈퍼컴퓨터 접근성을 높이고 더 잘 활용할 수 있는 여건을 갖추는 것이 먼저라고 하겠습니다. 사실 국내에서도 슈퍼컴퓨터를 사용한 연구 성과가 없는 게 아니기 때문에 이를 더 활성화하면 충분히 가능성이 있습니다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com