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　

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　

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

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

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

빅데이터와 인공지능을 주축으로 하고 있는 ‘지능정보’는 현재 우리나라 IT 산업 진흥책의 핵심으로 자리매김하여 인공지능(AI) 및 빅데이터 분석 기술 개발에 대한 관심과 수요가 증가하고 있다. 그러나 현재, 관련 분야에서 필요한 인력은 매우 부족하며, 산업 현장에서 연구 개발을 담당하고 있는 재직자들의 실무 역량을 높일 수 있도록 지원하는 교육 프로그램은 미비한 상황이다. 이에 성균관대학교에서 최근 문을 연 지능정보융합원의 교육과정이 주목받고 있다. 성균관대학교는 의료, 경영, 경제, 제조, 로봇, 공공 분야 등 다양한 영역에서 연구 개발을 선도할 수 있는 인재를 양성하기 위하여 일반대학원 과정으로 데이터사이언스융합학과를 설치했다. 본 학과는 4차 산업 혁명을 선도하는 AI 빅데이터 융합 전문가를 양성하는 데 힘을 쏟고 있으며, 재직자 중심형 교육과정과 실무 중심형 산학협력 교육체계로 구성되어있는 것이 특징이다. 학사 일정과 교육 과정을 재직자 맞춤형으로 운영하여 석사학위 취득을 위한 재학 기간을 18개월로 단축할 수 있도록 계절 학기를 운영하고, 수업을 금, 토요일에 집중적으로 개설하여 재직자들의 수업 참여를 돕고 있다. 재직자 중심의 학과 특성을 반영하여 현장과 연결된 연구 주제의 캡스톤프로젝트를 도입하여 진행하고, 삼성서울병원, 강북삼성병원, IBS 연구단 등 국내외 기관의 전문가를 초청하여 강의 및 공개 세미나를 개최하는 등 학제 간 융합 연구에 앞장서고 있다. 또한 산학협력 교육체계를 갖춰 삼성 SDS와 빅데이터 분석 전문가 양성 및 공동 연구를 위한 산학연계 교육프로그램을 운영하고 있다. 삼성 SDS 전문 연구원들이 겸임교수로 강의에 참여하여 실무 중심의 강의를 진행하고, 삼성 SDS의 인공지능(AI) 기반 데이터 통합분석 플랫폼인 ‘브라이틱스’를 무료 제공하여 대학원생들이 연구에 활용할 수 있도록 하고 있다. 다양한 실무 중심의 교육 콘텐츠를 확보하기 위해 풍부한 교육 콘텐츠와 인프라를 보유하고 있는 멀티캠퍼스와 협력하고 있다. 더불어 데이터 분석 인프라로 데이터스트림즈로부터 5억원 상당의 빅데이터 분석 플랫폼인 테라원(TeraONE)을 기증받아 활용하고 있다. 대외에서 제공한 이러한 플랫폼 이외에도 지능정보 원천 기술을 개발하고 각 응용 도메인 분야와의 융합 연구를 위하여 데이터 분석 및 기계 학습을 위한 교육·연구용 분산 서버 및 GPU 서버 장비를 구축하여 활용하고 있다. 한편 성균관대학교의 데이터사이언스융합학과는 국내 유일의 재직자 중심형 교육과정과 실무 중심형 산학협력 교육체계를 갖추고 있으며, 현재 2018학년도 1학기와 2학기에 입학한 88명의 학생이 재학 중이며, 2019학년도 3월 입학을 위한 입시가 2018년 9월 27일부터 10월 15일까지 진행될 예정이다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

인텔이 공개한 2018년 2분기 실적은 어닝 서프라이즈까지는 아니지만, 이 회사가 계속 성장하고 있다는 것을 보여줬습니다. 작년 같은 기간과 비교해서 1년 사이 매출은 148억 달러에서 170억 달러로 증가했고 영업 이익은 38억 달러에서 53억 달러로, 순이익은 28억 달러에서 50억 달러로 큰 폭으로 증가했습니다. 실적을 견인한 것은 서버 및 기업 부분인 데이터 센터 그룹이지만, 매출의 절반을 차지하는 클라이언트 컴퓨팅 그룹 (일반 컴퓨터용 CPU 및 칩셋 등) 역시 PC 시장 위축에도 불구하고 매출이 소폭 증가했습니다. 인텔은 2018년 전체로는 작년 대비 11% 증가한 695억 달러의 매출을 기대하고 있으며 현재까지 상황을 보면 달성 가능성이 큽니다. 이렇게 보면 인텔이 흔들리고 있다는 제목은 어딘가 잘못되어 보입니다. 칩질라(반도체를 의미하는 칩과 고질라의 합성어)라는 별명을 지닌 인텔은 반도체 업계 1위를 삼성에 내주긴 했지만, 여전히 자신의 영역인 CPU와 관련 제품군에서 막강한 영향력을 지니고 있어 인텔 CPU가 없는 세상은 생각하기도 어려울 정도입니다. 우리가 매일 쓰는 컴퓨터와 매일 같이 접속하는 인터넷 서비스를 처리하는 서버에 인텔의 CPU가 주로 사용되고 있습니다. 따라서 지금 인텔이 위기라고 말하기는 어렵지만, 그래도 문제가 없다고 말하기도 어렵습니다. 왜냐하면, 몇 가지 심각한 이상 징후가 보이는데 이를 해결할 리더쉽이 보이지 않기 때문입니다. 최근 몇 년간 인텔이 보여준 가장 의외의 모습은 바로 미세공정 지연입니다. 그동안 인텔은 반도체 미세 공정에서 가장 강력한 경쟁력을 보여줬습니다. ‘무어의 법칙’의 원조답게 불과 몇 년 만에 트랜지스터 집적도와 성능을 몇 배씩 올리며 승승장구해왔던 것입니다. 하지만 이런 인텔도 반도체 공정이 극도로 미세화되자 한계에 부딪히게 됩니다. 반도체 공정을 조금 더 미세하게 만들기 위해서는 천문학적인 비용이 들지만, 공정 미세화에 따른 이득이 과거보다 작아지면서 프로세서 성능 향상이 눈에 띄게 느려진 것입니다. 사실 이는 인텔만의 문제가 아니라 반도체 업계 전체의 고민입니다. 과거처럼 1-2년 만에 성능이 두 배 높아진 프로세서를 만든다는 것은 이제는 매우 어려운 일입니다. 다른 제조사들이 꾸준히 미세 공정을 도입하는데 인텔만 14nm 공정에서 몇 년간 이동하지 못하는 것은 지금까지 반도체 제조 공정의 혁신을 이끌었던 인텔을 생각하면 놀라운 일입니다. 인텔이 최초의 14nm 공정 CPU인 코어 M 프로세서 (브로드웰 Y)를 공개한 건 2014년이었습니다. 사실 14nm 공정도 연기된 것이었지만, 10nm 공정 연기는 상상을 초월해서 인텔은 2019년에야 주력 제품을 10nm 공정으로 이전할 것이라고 밝혔습니다. 인텔의 10nm 공정은 트랜지스터 밀도에서는 1mm x 1mm 면적에 1억 개라는 신기록을 세웠지만, 성능은 기존의 14nm++ 공정에 미치지 못해 일부 예외를 제외하고 (소량 생산이 되긴 하고 있습니다) 양산이 이뤄지지 않는 것으로 알려졌습니다. 원인이 무엇이든 간에 경쟁사들이 따라잡을 기회를 제공했으니 심각한 위기입니다. 인텔의 설명대로 14nm 공정에서 상당한 성능 향상을 이뤘다고 해도 경쟁자는 그보다 더 빨리 인텔을 따라잡고 있습니다. CPU 시장에서 가장 직접적인 경쟁자인 AMD는 최근 컨퍼런스 콜에서 이미 7nm 공정의 차기 프로세서의 샘플링에 들어갔다고 밝혔습니다. AMD는 3세대 젠(Zen)으로 알려진 7nm 공정 CPU를 데스크톱, 노트북, 서버 시장에 적극 투입할 계획이지만, 이에 대응할 인텔의 계획은 불분명한 상태입니다. 내년 서버 시장에 투입할 제온 역시 14nm 공정으로 제조할 것으로 알려져 있습니다. 인텔이 경쟁사보다 제조 공정에서 뒤지는 경우는 지금까지 거의 생각하기 어려웠지만, 내년에는 현실이 될 가능성이 커졌습니다. 당장에 문제가 된 10nm 공정은 물론 이미 로드맵보다 심각하게 연기된 7nm, 5nm 공정에 대한 계획 역시 오리무중입니다. (사진 참조) 사실 이 문제가 최근 불거진 보안 오류 이슈보다 더 심각한 문제라고 할 수 있습니다. 이런 상황이면 실적과 관련 없이 내부적으로는 비상이 걸리고 최고 경영자가 문제를 수습하기 위해 백방으로 뛰어다녀야 할 것입니다. 그런데 인텔호의 선장이었던 브라이언 크르자니크는 불미스러운 사내 관계로 인해 사임해 현재 이 상황을 수습하고 있는 것은 최고 재무 책임자 (CFO)인 로버트 스완입니다. 이사회는 인텔호를 다시 제자리로 돌려놓을 신임 CEO를 최대한 빨리 물색해야 하는 형편입니다. 새로운 CEO는 인텔을 반도체 업계를 선도하는 기업으로 다시 이끌어야 할 뿐만이 아니라 전임 CEO가 이루지 못한 과제인 신성장 동력을 발굴할 수 있는 인물이어야 합니다. 하지만 몇 가지 악재에도 인텔이 전례 없이 심각한 위기에 처한 것은 아닙니다. 그리고 인텔이라는 기업 자체가 다른 기업들과 마찬가지로 꽃길만 걸어온 기업은 아닙니다. 인텔의 창업부터 거대 독점 기업이 되기까지의 역사를 풀어쓴 "인텔 끝나지 않은 도전과 혁신" (마이클 말론 저)에는 인텔이 초창기에 여러 번 심각한 위기를 겪으면서 극복한 이야기가 담겨 있습니다. 과거 인텔을 위기에서 구한 것은 끊임없는 연구와 기술 혁신이었습니다. 이번에도 다르지는 않을 것입니다. 사실 알게 모르게 그 준비는 진행 중입니다. 인텔은 과거 AMD의 핵심 인력인 짐 켈러와 라자 코두리를 영입해 새로운 프로세서를 설계하고 있습니다. 이들의 목표는 보안 이슈를 해결하는 것은 물론 현재의 CPU 아키텍처를 개선해 성능을 한 단계 더 끌어올리는 것입니다. 약점으로 손꼽히는 내장 그래픽 부분 역시 최근에는 눈에 띄게 성능 향상이 없었지만, 라자 코두리를 비롯한 관련 전문가 영입으로 새로운 기회를 엿보고 있습니다. 차세대 비휘발성 메모리인 3D Xpoint 역시 낸드 플래시를 대체할 새로운 기술입니다. 하지만 이런 노력은 차세대 미세 공정에서 경쟁자를 앞서가지 못하면 빛을 볼 수 없습니다. 인텔의 새로운 수장이 누가 되든 공정 지연 문제를 빠르게 수습하고 현재 새로 개발 중인 CPU, GPU, 3D Xpoint, 그리고 기타 여러 제품군이 시너지 효과를 낼 수 있도록 연구 개발에서 마지막 제조 단계까지 조직의 전반적인 혁신을 일으켜야 할 것입니다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

최근 삼성전자는 8Gb LPDDR5 메모리를 공개했습니다. 10나노급 제조 공정을 사용해서 LPDDR4X 대비 50% 더 빠른 6,400Mb/s의 작동 속도로 스마트폰에 주로 사용되는 64bit 메모리 버스에서는 51.2GB/s라는 상당히 넓은 대역폭을 제공합니다. 삼성전자는 1초에 영화 14편을 전송할 수 있는 속도라고 설명했습니다. 사실 이 정도면 우리가 일반적으로 사용하는 컴퓨터 메인 메모리와 비교해도 빠른 것입니다. 하지만 스마트폰에 사용되는 애플리케이션 프로세서(AP)에도 점점 강력한 CPU와 그래픽 처리 장치인 GPU가 들어가고 있고 인공지능처럼 새로운 활용 분야가 생기면서 더 빠르고 용량이 큰 모바일 메모리가 필요합니다. 삼성전자는 구체적으로 어떤 제품에 LPDDR5 메모리가 들어갈지 언급하지 않았지만, 앞으로 출시될 고성능 스마트폰이 가장 가능성 높은 제품일 것입니다. 물 물론 DDR5 메모리는 모바일에만 적용되는 것은 아닙니다. 이미 메모리 제조사들은 일반 컴퓨터와 서버에 쓰이는 DDR5 메모리 제품을 공개했습니다. 사실 메모리 규격의 표준을 정하는 JEDEC에서 DDR5 메모리 표준을 확정하기도 전이지만, 시장을 선점하려는 주요 메모리 제조사들의 경쟁이 그만큼 치열하다는 이야기입니다. 소비자 입장에서 이런 기술 경쟁은 항상 환영할 일이지만, 한 가지 의문이 생깁니다. 그러면 지금 PC용 DDR4 메모리를 사도 괜찮을까요? 쓸데없는 질문 같지만 요즘 메모리 가격이 그렇게 저렴하지 않은데 PC용 DDR4 메모리를 비싼 가격에 사려니 망설여지는 것도 사실입니다. 곧 DDR5로 시장이 빠르게 재편된다면 메모리나 컴퓨터 구매를 조금 미루는 편이 좋겠죠. 하지만 결론부터 말하면 이런 일은 몇 년 후에나 일어날 가능성이 큽니다. 비록 공개는 DDR5가 LPDDR5보다 빨랐지만, LPDDR5 쪽의 수요가 더 급할 뿐 아니라 적용도 더 쉽습니다. 물론 우리가 사용하는 데스크톱 컴퓨터, 노트북, 그리고 서버까지 당연히 빠른 메모리가 더 유리합니다. 하지만 일반 컴퓨터는 스마트폰보다 훨씬 쉽게 메모리 대역폭을 확장할 수 있습니다. 공간이 넉넉하기 때문에 메모리 채널을 2, 4, 6, 8개로 늘리면 되기 때문이죠. 흔히 사용하는 인텔 코어 프로세서나 AMD 라이젠 프로세서는 듀얼 채널로 두 개의 64bit 데이터 채널을 사용합니다. 하이엔드 제품군은 쿼드 채널 메모리를 지원하며 서버에서는 6채널, 8채널도 등장했습니다. 그리고 더 중요한 차이점은 GPU처럼 메모리 대역폭을 많이 차치하는 부품에 별도의 고속 메모리를 탑재할 수 있다는 것이죠. 언뜻 생각하기에는 훨씬 고성능 하드웨어인 PC에서 스마트폰보다 더 느린 메모리를 사용한다는 것이 이해하기 힘들 수 있지만, 사실 그래픽 카드에 이보다 훨씬 빠른 GDDR 메모리가 탑재되어 있으며 최근에는 HBM 메모리 같은 초고속 제품도 도입되고 있습니다. 고성능 GPU를 위해서 별도의 고속 메모리를 할당할 수 있다면 CPU 전용 메모리는 대역폭에 충분한 여유가 생깁니다. 물론 내장 그래픽이 메모리를 공유하는 경우 대역폭이 부족할 수 있지만, 내장 그래픽의 경우 메모리 병목 현상을 고려해 처음부터 고성능 GPU를 넣지 않던가 아예 별도 메모리를 같이 넣기 때문에 역시 큰 문제는 없습니다. 하지만 작은 공간에 들어가야 하는 스마트폰에서 이런 해결책은 불가능합니다. 배터리, 카메라, 디스플레이 등 다른 부품에 자리를 내주기 위해서 하나의 메인 메모리를 모든 장치가 같이 공유해야 합니다. 따라서 지금보다 더 고성능 스마트폰을 원한다면 LPDDR5처럼 더 빠른 메모리가 필요합니다. 늦어도 내년에는 LPDDR5 적용 스마트폰이 나올 것으로 예상되며 2020-2021년 사이에는 중급기까지 적용 범위가 늘어나 스마트폰 메모리의 대세가 될 것으로 예상합니다. 물론 이 시기에는 아마도 LPDDR5 다음 세대 메모리도 같이 선보일 가능성이 큽니다. 반면 PC는 앞서 설명한 이유로 좀 천천히 교체를 진행할 것입니다. PC용 DDR5 메모리는 스마트폰보다 약간 늦은 시기인 2021-2022년 사이 DDR4를 본격적으로 교체할 것으로 보입니다. 구체적인 교체 시기는 삼성전자나 SK 하이닉스 같은 메모리 제조사는 물론 인텔이나 AMD처럼 컴퓨터 플랫폼을 이끄는 회사들이 결정하게 되지만, 아직 급하지 않기 때문에 적어도 1-2년은 DDR4 메모리의 속도를 높이는 방향으로 진행할 것으로 보입니다. 따라서 당연한 결론이지만, 지금 컴퓨터나 메모리가 필요하다면 그냥 사고 아니면 몇 년 기다리면 됩니다. 컴퓨터 하드웨어는 대부분 나중에 사면 더 좋은 걸 사게 되지만, 당장 필요한데 마냥 참고 기다릴 순 없는 일이죠. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

미국이 다시 슈퍼컴퓨터 세계 1위의 자리를 되찾았습니다. 미국 에너지부 산하의 오크리지 국립 연구소(Oak Ridge National Laboratory·ORNL)에 설치되어 가동에 들어간 서밋(Summit)은 오랜 시간과 비용을 들여 만든 슈퍼컴퓨터로 미국의 대표적 IT 기업인 IBM과 엔비디아의 합작품입니다. 연산 속도는 200페타플롭스(PFLOPS)로 과거 1위인 중국의 선웨이 타이후라이트(Sunway TaihuLight)의 93페타플롭스의 2배에 달하며 2012년 도입했던 타이탄의 27페타플롭스와 비교해도 8배 가까이 빠릅니다. 이런 강력한 연산 능력을 위해서 서밋은 두 가지 프로세서를 사용합니다. CPU는 IBM의 최신 서버용 CPU인 Power9을 사용하는데, 22코어 버전으로 각 코어당 4-8개의 스레드를 지원해서 한 개의 CPU만으로도 여러 개의 CPU를 사용한 서버만큼 힘을 낼 수 있습니다. 서밋에 사용된 IBM AC922 서버에는 Power9 CPU 두 개가 들어갑니다. 하지만 이것만으로는 200페타플롭스의 성능을 내기 어렵기 때문에 엔비디아가 개발한 볼타 V100 기반의 테슬라 GPU 6개가 추가로 사용됩니다. 200억 개가 넘는 트랜지스터를 집적한 볼타 GPU는 병렬연산을 위한 5,376의 CUDA 코어와 인공지능 연산을 위한 672개의 텐서 코어를 지녀 범용 연산은 물론 머신러닝 관련 연산을 훨씬 빠르게 수행할 수 있습니다. 서밋은 이런 IBM AC922 서버 4,608개가 설치되어 200페타플롭스의 성능을 낼 수 있습니다. 서밋의 장점은 일반 연산 능력이 빠르다는 외에도 인공지능 연산에 매우 강하다는 점입니다. 머신러닝 연산에 특화된 V100 GPU를 2만 7000개 이상 사용하고 있어 현시점에서 지구에서 가장 강력한 인공지능 컴퓨터라고 할 수 있습니다. GPU 하나가 120TFLOPS의 텐서 플로 연산을 할 수 있어 수백 개 CPU가 하는 머신 러닝 연산을 한 번에 처리할 수 있습니다. 마치 영화 터미네이터에 나오는 스카이넷을 연상시키는 성능이지만, 영화처럼 인류를 적으로 규정하고 공격하는 일은 불가능합니다. 서밋은 가치 판단은 할 수 없는 데다 핵무기와 인공지능 무기를 통제하는 용도가 아니기 때문입니다. 서밋은 인류와 전쟁을 벌이는 대신 인간을 위해서 일할 것입니다. 물론 이런 슈퍼컴퓨터의 용도 가운데 하나는 핵폭발 시뮬레이션이지만, 오크리지 국립 연구소 측은 서밋이 암 발생을 예측하거나 지구 온난화의 추세를 예측하는 등 인류에게 도움이 되는 용도로 활용될 것이라고 설명했습니다. 한 가지 더 흥미로운 부분은 중국의 대응입니다. 선웨이 타이후라이트가 세계 1위 슈퍼컴퓨터로 등극한지도 2년이 지났기 때문에 일반적인 프로세서 개발 주기를 고려할 때 선웨이 타이후라이트에 사용된 SW26010의 후속 프로세서가 이미 개발이 끝나가는 중일 가능성이 큽니다. 따라서 서밋이 얼마나 왕좌를 지킬지 역시 관심사 가운데 하나입니다. 다만 서밋은 인공지능 연산에 특화되어 있어 한동안 이 부분에서는 가장 강력한 컴퓨터 자리를 지킬 것으로 보입니다. 물론 미국은 서밋에서 슈퍼컴퓨터 프로젝트를 마무리하려는 것이 아니라 더 강력한 슈퍼컴퓨터를 개발해 계속해서 이 분야에서 우위를 지키려 하고 있습니다. 미국 정부의 계획은 2021년까지 서밋보다 적어도 5배 빠른 엑사스케일 컴퓨터를 만든다는 것입니다. 이를 위해 관련 업체에 연구 자금을 지원하고 있으며 IBM과 엔비디아뿐 아니라 미국 내 주요 IT 기업들이 차세대 고성능 프로세서 개발을 위해 협력하고 있습니다. 결국 이런 추세가 이어지면 과거 이세돌 9단을 이긴 알파고의 인공지능 연산 능력을 수천 배 뛰어넘는 고성능 인공지능 컴퓨터의 등장은 시간 문제라고 할 수 있습니다. 과연 이것이 인류에게 축복이 될지는 우리가 이를 어떻게 활용하는지에 달려있을 것입니다. 강력한 슈퍼컴퓨터와 인공 지능 컴퓨터 개발 이상으로 우리에게 중요한 질문입니다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

컴퓨터의 가격은 용도에 따라 천차만별입니다. 가벼운 웹 서핑이나 문서 작성용이라면 가격은 수십만 원까지 내려갈 수 있습니다. 게이밍 PC라면 100만 원 정도는 기본이고 여러 개의 그래픽카드를 탑재하고 고성능 CPU까지 포함하면 이보다 더 비싸질 수 있습니다. 그래픽 작업을 비롯한 전문적인 용도로 사용하는 경우 그래픽 카드 가격만 수백만 원 이상을 넘어가게 됩니다. 서버의 경우 용도에 따라 가격 차이가 크지만 수천만 원 이상 나가는 제품도 드물지 않습니다. 엔비디아가 내놓은 DGX-2는 일반 냉장고나 세탁기보다 작은 크기지만, 가격은 39만9000달러(약 4억 2000만원)에 달하는 초고가 컴퓨터입니다. 이런 가격에도 팔릴 것이라고 예상하고 내놓은 데는 그럴 만한 이유가 있습니다. 인공지능 같은 특정 연산 부분에서 대단히 높은 성능을 보여주기 때문입니다. DGX-2는 16개의 볼타 GPU와 인텔 제온 플래티넘 CPU 2개를 하나의 시스템으로 만든 것입니다. 인공지능과 관련된 텐서(Tensor) 연산 능력이 1920TFLOPs에 달하는데, 이는 5년 전 나왔던 GTX 580 SLI 기반의 인공지능 시스템의 500배에 달하는 연산 능력입니다. 엔비디아가 작년에 내놓은 DGX-1과 비교해도 두 배에 달하는 성능입니다. 사실 메모리와 GPU 숫자를 두 배로 늘렸으니 속도가 두 배가 되는 것은 당연하지 않겠냐고 반문할 수 있지만, 세상일이 항상 그렇듯이 말처럼 쉬운 일은 아닙니다. GPU 숫자가 늘어난 만큼 이를 하나로 연결하는 일이 어려워집니다. 더욱이 DGX-2에 사용되는 16개의 볼타 GPU는 각각 32GB의 HBM2 메모리를 지니고 있어 모두 합치면 512GB에 달합니다. 엔비디아는 이들을 하나의 시스템으로 연결할 수 있는 NV스위치 기술을 같이 공개했습니다. 이 새로운 인터페이스 덕분에 모든 GPU가 초당 300GB의 데이터를 주고받을 수 있습니다. 이는 시스템 전체로는 초당 2.4TB의 양방향 인터페이스를 의미합니다. 과거 컴퓨터 내 인터페이스와는 비교가 되지 않을 정도로 빠른 속도입니다. DGX-2의 또 다른 특징은 30TB 용량의 저장 장치를 SSD로만 구성했다는 점입니다. 최대 60TB까지 SSD를 증설할 수 있는데, 데이터의 고속처리를 위해 매우 빠른 SSD로만 대용량 저장장치를 구현한 것입니다. 참고로 DDR4 메모리는 1.5TB까지 지원합니다. 그리고 이 모든 장치에 전력을 공급하기 위해 10kW 혹은 1만W급 파워서플라이를 가지고 있습니다. 일반 PC의 파워서플라이가 대개 500W 이내 수준인 점을 생각하면 20배나 큰 대용량입니다. DGX-2는 여러 대의 서버를 병렬로 연결한 것과 같은 성능을 지니고 있습니다. 딥러닝 관련 연산을 할 때는 여러 개의 서버보다 한 개의 고성능 컴퓨터가 공간은 물론 에너지를 크게 절약할 수 있습니다. 물론 일반인이 구매하거나 사용할 일은 거의 없겠지만, 그 결과물은 모두에게 혜택을 줄 수 있습니다. 이런 딥러닝 전용 슈퍼컴퓨터는 과학 연구 및 빅데이터 분석을 통해 알게 모르게 우리에게 삶을 윤택하게 하거나 질병 치료에 도움을 줄 것입니다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com　

한때 컴퓨터는 안 배우면 시대에 뒤처지는 문명의 이기로 소개되었습니다. 컴맹이라는 단어가 나오고 이 컴맹을 해결하기 위해 보급형 국민 PC를 국가 정책으로 공급했던 일도 있었습니다. 하지만 세월이 흘러 이제 PC는 점차 사양세를 타고 있습니다. 매 분기 PC 판매량은 조금씩 줄어들고 있는데, 이는 PC가 이미 충분히 보급되었을 뿐 아니라 성능이 좋아져 교체 주기가 길어졌기 때문입니다. 그리고 스마트폰 같은 대체재의 등장으로 PC 없이도 언제나 인터넷에 접속할 수 있게 된 것 역시 중요한 이유입니다. 그런데 PC를 대체한다는 소리가 나왔던 스마트폰도 아이러니하게 PC와 비슷한 길을 걷고 있습니다. 스마트폰 역시 충분히 보급되었을 뿐 아니라 성능이 상향 평준화되면서 교체 주기가 길어진 것입니다. 시장 조사기관들에 의하면 2017년 4분기 스마트폰 판매량은 전년 동기 대비 6.3~8.8% 정도 감소해서 오히려 PC보다 더 빠른 감소세를 보였습니다. 이렇게 보면 주요 IT 기업들이 위기에 빠지지 않을까 걱정되지만, 실적 발표는 반대입니다. 여러 IT 공룡들이 각자 이유는 다르지만, 좋은 실적을 발표하고 있습니다. 예를 들어 주요 CPU 제조사인 인텔과 AMD는 모두 전년 동기 대비 크게 좋아진 성적표를 발표했고 삼성전자 역시 반도체 부분에서 역대급 호실적을 발표했습니다. 그 배경 중 하나로 서버 부분의 빠른 성장을 들 수 있습니다. 인터넷에 접속한 기기의 숫자가 지속해서 증가하고, 웹 기반 서비스와 콘텐츠의 양 역시 기하급수적으로 증가하면서 서버 수요가 갈수록 증가하는 것입니다. 시장조사기관 IDC에 따르면 2017년 3분기 서버 출하량은 전년 동기 대비 11.1% 증가하고 매출은 19.9% 증가해 강한 상승세를 보였습니다. 스마트폰이나 PC는 이미 없는 사람이 없을 만큼 보급되어 급격한 추가 성장을 기대하기 어렵지만, 서버나 슈퍼컴퓨팅 부분은 다른 이야기입니다. 특히 클라우드나 인공지능 같은 새로운 서비스의 등장으로 이를 감당할 새로운 하드웨어의 필요성은 더 커지고 있습니다. 이런 상황에서 주요 CPU 제조사들은 엄청난 수의 코어를 내장한 CPU를 경쟁적으로 내놓고 있습니다. - AMD vs 인텔의 서버 전쟁 현재 서버용 CPU 시장은 인텔 천하라고 해도 과언이 아닙니다. 소비자용 CPU를 생산하던 인텔은 PC에 들어가는 CPU의 성능이 강력해지자 이를 제온이라는 이름으로 서버 시장에 출시해 점차 점유율을 늘려왔습니다. 특히 PC 시장이 정체되기 시작하자 인텔은 이 시장에 더 적극적으로 뛰어들어 역사상 가장 크고 복잡한 x86 프로세서들을 만들었습니다. 작년에 선보인 스카이레이크 아키텍처 기반의 제온 CPU들은 3x4, 4x5, 5x6의 코어 배열을 가지고 있으며 현재 최고 28코어 제품까지 나와 있습니다. 이 가운데 3x4, 4x5 배열 칩은 고성능 PC를 위한 스카이레이크 X 제품으로도 출시되어 있습니다. 다만 이렇게 많은 코어를 집적할 경우 전부 실수 없이 제조하기 힘들기 때문에 판매할 때는 30코어나 20코어 대신 28코어나 18코어 제품으로 판매됩니다. 가장 큰 30코어의 크기는 698㎟로 알려져 있습니다. 일반적으로 CPU가 가질 수 있는 가장 큰 크기라고 할 수 있습니다. 트랜지스터 집적도는 정확히 알려지지 않았지만, 전 세대 제품인 24코어 브로드웰 EP가 72억 개로 알려진 만큼 그것보다는 더 많을 것으로 보입니다. 하지만 경쟁사인 AMD는 인텔의 아성에 거세게 도전하고 있습니다. 8개의 코어를 지닌 칩 4개를 엮어서 32코어/64쓰레드의 에픽(EPYC) 프로세서를 공개했는데, 가격 대 성능 면에서 충분히 경쟁력이 있다는 평가입니다. 더구나 최근 멜트다운 문제로 보안 이슈가 불거지면서 올해에는 AMD가 서버 시장에서 강세를 보일 것이라는 예측이 나오고 있습니다. 그러나 AMD는 여기서 그치지 않고 7nm 공정으로 제조할 젠 2(Zen 2) 코어를 이용해서 더 많은 코어를 집적한 서버 프로세서를 내놓을 것이란 예측이 나오고 있습니다. 한 개의 CPU에 48코어를 지닌 CPU가 등장할 것이란 이야기가 나오고 있는데, 제조 공정 미세화를 생각하면 충분히 가능한 일입니다. 물론 인텔 역시 앞으로 30개 이상의 코어를 지닌 제온 프로세서를 내놓는 것은 단지 시간 문제로 생각됩니다. 앞으로 당분간 한치의 양보 없는 싸움이 예상되는 이유입니다. - 권토중래를 노리는 IBM, 새로운 시장에 뛰어든 퀄컴 서버 및 슈퍼컴퓨터 부분에서 전통적인 강호였던 IBM 역시 새로운 고성능 CPU를 들고 나왔습니다. Power9이 그것으로 80억 개의 트랜지스터를 집적한 거대한 CPU입니다. 12코어x8쓰레드와 24코어x4쓰레드의 두 가지 방식으로 작동할 수 있으며 CPU 하나에 96쓰레드를 지원합니다. Power9은 IBM의 서버에도 들어가지만, 특히 주목을 받는 부분은 슈퍼컴퓨터입니다. 중국에 슈퍼컴 1위를 내놓은 미국이 다시 1위를 되찾아올 신형 슈퍼컴퓨터에 Power9 프로세서와 엔비디아의 볼타 GPU를 사용할 것이기 때문입니다. 비록 판매량은 적지만 세상에서 가장 빠른 컴퓨터의 타이틀을 차지하는 것은 적지 않은 의미가 있습니다. 동시에 IBM은 새로운 CPU가 경쟁력 있는 가격으로 시장에서 선전하기를 기대하고 있습니다. 본래 서버 시장하고는 인연이 없지만, 퀄컴 역시 서버 CPU인 센트리크 (Centriq) 2400을 내놓은 상태입니다. 팔커 (Falkor)코어라는 ARM v8 기반의 프로세서를 48개 집적한 이 거대한 칩은 삼성전자의 10LPE FinFET 공정으로 제조됩니다. 트랜지스터 집적도는 180억 개로 역대 가장 많은 트랜지스터를 집적한 서버 CPU라고 할 수 있습니다. 다만 아직 ARM 기반 서버 플랫폼은 널리 사용된다고 보기 힘든 것이 사실입니다. 따라서 플랫폼과 지원 소프트웨어 생태계를 확산시키는 일이 중요할 것으로 보입니다. 마지막으로 오라클과 후지쓰 역시 자신만의 서버용 스팍 (SPARC) 프로세서를 계속해서 내놓고 있습니다. 작년에 등장한 프로세서인 SPARC64 XII과 SPARC M8의 경우 각각 96쓰레드와 256쓰레드를 지원하는 거대한 CPU입니다. 최근 서버 부분의 수요가 증가하고 경쟁이 강화되면서 수십 개의 코어를 집적한 대형 CPU는 그다지 드물지 않은 존재가 되고 있습니다. 물론 이런 거대한 CPU는 일반 소비자에게는 상당히 생소한 물건입니다. 이렇게 비싼 고성능 프로세서를 집에서 쓸 사람은 거의 없을 것입니다. 하지만 이 큰 CPU들은 우리가 매일 접속하는 웹사이트와 인터넷 기반 서비스를 가능하게 만드는 원동력입니다. 비록 우리가 한 번도 실물을 볼 기회는 없다고 해도 사실 우리는 이들이 제공하는 서비스를 매일 받는 셈입니다. 인터넷 기반 서비스가 질적 양적으로 성장할수록 이들의 성능 역시 더 좋아질 것이고 모든 소비자가 알게 모르게 그 혜택을 누리게 될 것입니다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

삼성전자가 자율주행 시스템, 가상화폐 채굴 등에서 속도를 2배 높일 수 있는 그래픽 D램을 업계 최초로 양산하기 시작했다. PC와 서버, 모바일용 D램에 이어 차세대 프리미엄 D램 시장에서도 독주 체제를 굳히려는 모습이다.삼성전자는 현존 D램 중 세계 최고 속도인 16기가비트(Gb)의 ‘GDDR6(그래픽스 더블 데이터 레이트 6) D램’을 지난달부터 양산하고 있다고 18일 밝혔다. 그래픽 D램은 PC, 서버, 영상기기, 고성능 게임기에서 중앙처리장치(CPU), 그래픽처리장치(GPU)의 명령을 받아 그래픽을 빠르게 처리하는 메모리 제품이다. 삼성전자는 앞서 2014년 세계 최초로 초당 8Gb의 ‘20나노급 GDDR 5 D램’을 양산한 데 이어 이번에 10나노급 공정을 적용, 속도와 용량을 2배 이상 높였다. 저전력 설계로 전력 효율이 35% 이상 좋아졌고 속도도 기존 제품보다 2배 이상 빨라졌다. 풀 고화질(HD)급 영상 48편을 1초 만에 읽고 처리할 수 있는 수준이다. 특히 인공지능(AI)과 가상현실(VR) 등 차세대 시스템에 안성맞춤이라는 설명이다. 실시간 변하는 주행상황을 감지, 위험을 처리해야 하는 자율주행 차량과 블록체인 기술이 적용된 가상화폐 채굴 등에도 적합하다. 삼성전자 관계자는 “가상화폐 채굴에 GPU가 많이 사용되는데 채굴용 GPU를 최고 성능으로 지원하는 역할을 할 수 있다”고 설명했다. 이재연 기자 oscal@seoul.co.kr

프로세서 업계 1위로 군림해온 인텔의 입지는 지난 몇 년간 크게 변했습니다. 여전히 프로세서 업계 1위긴 하지만, 시장이 모바일 중심으로 바뀌고 고성능 ARM 기반 프로세서의 비중이 커지면서 위상이 예전 같지 않은 것입니다. 올해 3분기 인텔의 매출은 161억 달러로 5년 전인 2012년 3분기 135억 달러보다 성장은 했지만, 물가 상승률 등을 감안하면 큰 성장세라고 하긴 어려운 수준입니다. 매출에서 가장 큰 부분을 차지하는 클라이언트 컴퓨팅 부분(PC용 CPU 및 연관 제품) 매출이 88억 6000만 달러로 정체된 것이 가장 큰 이유입니다. 그나마 서버 부분을 포함한 데이터 센터 부분의 성장률은 꾸준해서 매출과 순이익은 점점 증가하는 추세긴 하지만 그 성장 속도는 완만합니다. 그래서 인텔은 인공지능과 사물인터넷에서 새로운 가능성을 탐색하고 있습니다. 솔직히 말하면 인공지능 분야에서 아직 인텔의 입지는 그렇게 크지 않습니다. 최근 인공지능 하드웨어 부분에서 최근 단연 두각을 나타내는 기업은 엔비디아로 이 회사의 그래픽 연산 유닛 혹은 GPU는 딥러닝 연구에서 매우 널리 활용되고 있습니다. 구글 역시 인공지능 관련 소프트웨어는 물론 텐서 프로세싱 유닛(Tensor Processing Unit·TPU) 같은 하드웨어를 공개하면서 앞선 기술력을 자랑하고 있습니다. 이에 질세라 최근 인텔은 매우 과감한 기술 개발과 인수 합병을 통해 새로운 제품군을 공개하고 있습니다. 그것도 하나가 아니라 비슷한 시기에 3개를 동시에 발표했습니다. 첫 번째 타자는 USB 메모리나처럼 생긴 모비디우스(Movidius) 뉴럴 컴퓨트 스틱(Neural Compute Stick)입니다. (사진) 모비디우스는 작년에 인텔에 인수된 신생 기업으로 절전형 인공지능 프로세서에 특화된 기술을 지니고 있습니다. 우리가 사용하는 USB 메모리보다 약간 큰 이 장치를 이용하면 1w의 전력으로 100GFLOPS의 인공지능 관련 연산이 가능합니다. 가격은 79달러. 성능을 생각하면 저렴한 편입니다. 일반 PC의 USB에 끼워서 사용할 수 있는 것은 물론 앞으로 소형 저전력 장치에 강력한 인공지능을 부여할 수 있습니다. 두 번째 타자는 엔비디아의 고성능 GPU와 경쟁할 제품으로 너바나(Nervana)라는 명칭을 가지고 있습니다. 아직 실물이 공개된 것은 아니지만, 공개된 내용을 종합하면 강력한 성능을 지닌 고성능 인공지능 전용 프로세서라고 할 수 있습니다. 너바나의 구체적인 성능에 대해서는 아직 공개되지 않았지만, 12개의 내부 프로세서와 4개의 고속 메모리인 HBM2를 사용한다는 점은 알려졌습니다. 더 흥미로운 사실은 이 제품의 개발에 페이스북이 참여했다는 것입니다. 당연히 구매 가능성 역시 높을 것으로 추정됩니다. 참고로 너바나 역시 사실 작년에 인텔에 인수된 기업입니다. 새로운 프로세서에 대한 투자를 하는 것은 물론 과거와 달리 인공 지능 관련 스타트업을 과감히 인수해서 자신의 제품군에 투입한다는 점은 과거 ‘공룡’으로 불리던 인텔의 행보가 덩치에 비해 매우 빨라졌다는 것을 보여줍니다. 과연 너바나가 엔비디아의 고성능 GPU와 견줄 성능을 지녔는지 결과가 주목됩니다. 세 번째 제품은 아직 그 성능을 짐작하기 어려운 로이히(Loihi) 입니다. 앞서 두 제품을 포함해 현재 인공지능 연구에 널리 사용되는 GPU는 모두 소프트웨어적인 방법으로 뉴런(신경세포)을 구성하는 반면 로이히는 하드웨어적인 뉴런을 가지고 있습니다. 실제 뇌의 작동 방식을 모방한 프로세서이기 때문에 뉴로모픽 컴퓨팅(Neuromorphic computing)이라고 불립니다. 로이히는 13만 개의 뉴런과 1억 3000만 개의 시냅스를 가지고 있습니다. 기존의 인공지능과 작동방식이 달라 과거 인공지능이 취약한 부분에서 더 좋은 성능을 보일 것으로 기대하고 있습니다. 인텔의 공격적인 AI 행보가 얼마나 성공을 거둘지는 아직 예측하기 어렵습니다. 아무리 프로세서 업계 1위지만, 과거에도 스마트폰 시장에서 고배를 마신 경험이 있어 무조건 성공을 장담하기 어렵습니다. 그리고 이미 경쟁자인 엔비디아는 이 부분에서 많은 경험을 축적했습니다. 하지만 적극적인 연구 개발과 인수합병을 통해 무섭게 성장한 인텔의 인공지능 관련 부분 역시 무시하기 어려울 것입니다. 중생대 비조류 공룡(non-avian dinosaur)는 모두 멸종했지만, 새로 진화한 공룡의 후손은 지금도 크게 번성하고 있습니다. 급격히 변하는 IT 세상에서 살아남기 위해서는 공룡으로 비유되는 인텔 역시 변화에 맞는 진화가 필요합니다. 세상이 변하는데 나만 변하지 않는 것은 세상을 거부하는 것이기 때문입니다. 변해야 산다는 것은 단지 구호가 아니라 모든 기업이 직면한 현실입니다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

서울대 유승주·전병곤 교수, 페이스북 리서치 선정 서울대 공대는 유승주, 전병곤 컴퓨터공학부 교수팀이 지난 9월 ‘페이스북 카페2 리서치 어워드’ 프로그램 대상자로 선정됐다고 11일 밝혔다.페이스북에서 개발 중인 카페2는 수 많은 GPU(그래픽 처리장치)를 활용해 클러스터 환경에서 모바일까지 다양한 플랫폼을 지원하고 있는 오픈소스 딥러닝 프로젝트다. 페이스북은 카페2를 활용해 딥러닝 분야 우수 연구를 수행하는 연구기관을 선별해 지원하는 동시에 페이스북과 긴밀히 협업할 수 있는 기회를 제공한다. 유승주 교수팀은 모바일 기기상 신경네트워크 에너지 및 성능 최적화 연구, 4비트급 데이터 양자화 연구를 진행하고 있다. 스마트폰 같은 모바일 디바이스에서는 낮은 전력을 사용하는 딥러닝 기술 구현이 필수적이기 때문에 데이터 크기를 줄이는 양자화는 단위 동작당 에너지 효율과 단위 면적당 계산능력을 모두 개선할 수 있는 중요한 기술이다. 현재 구현된 최고 수준의 양자화는 대규모 신경망 네트워크에서 8비트 데이터 사용이 가능한데 유 교수팀은 이를 4비트 수준까지 최적화하는 기술 개발을 목표로 하고 있다. 전 교수팀은 대규모 딥러닝 학습과 초고속 딥러닝 추론 연구를 수행 중에 있다. 카페2와 같은 딥러닝 모델은 일반적으로 단일 서버와 단일 GPU에서 처리한다. 연구팀은 카페2를 클러스터 환경과 데이터, 모델의 복잡도 등을 고려해 자동으로 분산처리 하는 기술을 개발하기 위해 연구를 진행 중이다. 유승주, 전병곤 교수는 “페이스북 카페2 리서치 어워드에 선정돼 매우 기쁘다”며 “혁신적 연구성과로 기대에 부응할 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

컴퓨터의 가격은 성능과 사양에 따라 천차만별입니다. 매우 저렴한 컴퓨터의 경우 수십만 원에 불과한 것도 있지만, 특수목적에 사용되는 전문가용 컴퓨터는 CPU, 그래픽카드, SSD 등 주요 부품의 가격만 수백만 원을 넘는 경우가 드물지 않습니다. 물론 업무에 꼭 필요하다면 비싼 돈을 주고서라도 구매하려는 이는 있게 마련입니다. 이 경우 종종 장비의 가격은 억대를 훌쩍 넘어설 수도 있습니다. 그래픽 전문 기업인 엔비디아가 출시한 DGX-1 시스템 역시 마찬가지입니다. 14.9만 달러 (약 1억 6850만원)의 비싼 가격이지만, 이를 구매한 매사추세츠 종합 병원 및 브리검 여성병원의 임상 데이터 과학센터는 그만한 가치를 할 것으로 믿고 있습니다. 가격만큼 강력한 사양을 갖추고 있기 때문입니다. 구체적인 사양은 20개의 코어를 지닌 제온(Xeon) E5-2698 v4(브로드웰 E) CPU 2개와 연산에서 핵심 기능을 담당할 테슬라 V100 GPU 8개, 그리고 512GB DDR4 메모리, 1.92TB SSD 4개로 이를 작동시키기 위해서는 3200W 파워서플라이가 필요합니다. 모두 비싼 부품이지만, 사실 가격에서 대부분을 차지하는 것은 테슬라 V100입니다. 코드명 볼타(Volta)로 알려진 이 그래픽 처리 장치는 사실 그래픽 처리보다 연산을 위해서 태어났습니다. 트랜지스터 집적도가 210억 개에 달해 CPU와 비교해도 엄청나게 큰 프로세서입니다. 이렇게 커진 이유는 물론 연산 유닛이 여러 개이기 때문이지만, 인공지능을 위해 별도의 텐서 코어를 탑재한 것도 이유입니다. 그래서 DGX-1의 딥 러닝 연산 능력은 960TFLOPS에 달해 CPU 800개가 수행하는 것과 맞먹는 연산을 3U 랙마운트 서버 크기(866㎜x444㎜x131㎜)의 시스템 하나에서 수행할 수 있습니다. 따라서 특수 목적의 딥 러닝 연산에서는 오히려 가격 대 성능비가 우수한 편입니다. 물론 훨씬 저렴한 게이밍 그래픽카드 역시 딥 러닝 목적으로 사용할 수 있습니다. 하지만 근본적으로 하루 24시간 1년 365일 작동을 보장하는 제품이 아니기 때문에 장시간 작업을 하면 뭔가 오작동을 하거나 고장 날 가능성이 큽니다. 이런 시스템을 판매하는 쪽이나 구매하는 쪽 모두 이 사실을 알기 때문에 비싸도 팔리는 것입니다. 이를 구매한 임상 데이터 과학 센터는 이를 이용해 유전자 연구 및 다양한 의료용 영상 및 이미지 연구에 사용할 계획입니다. 진단 기술의 발전으로 의료용 이미지의 양이 폭발적으로 증가하고 있어 이를 분석하고 처리할 인공지능 시스템이 큰 도움이 될 수 있기 때문입니다. 더 나아가 의사의 임상적 판단을 돕고 더 정확한 치료를 하는 데 인공지능이 많은 이바지 할 수 있습니다. 비록 일반인이 이런 시스템을 구매할 일은 없겠지만, 결국 알게 모르게 그 열매를 모든 사람이 누릴 수 있을 것으로 기대합니다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

지난 30년 이상 인텔은 데스크톱, 노트북, 서버 등에 사용되는 CPU 시장을 독점해 왔습니다. 많은 회사가 이 시장에 도전했지만, 번번이 고배를 마시고 역사 속으로 사라졌습니다. 다만 우리가 컴퓨터에 사용하는 x86 CPU 시장에서 인텔을 위협했던 회사가 있으니 바로 AMD입니다. AMD는 지금도 명맥을 유지하고 있지만, 사실 지난 몇 년간 매우 어려운 시기를 보냈습니다. 경쟁사 대비 성능이 떨어지는 CPU로 인해 낮은 가격에 팔 수밖에 없었고 이마저도 사실 잘 팔리지 않아 매출이 인텔과 비교할 수 없을 만큼 격차가 커졌기 때문입니다. 몇 년 동안 제대로 수익을 낸 적도 없기 때문에 회사가 매각된다는 소문도 꾸준히 돌았습니다. 하지만 2017년 야심차게 내놓은 신제품인 라이젠(Ryzen)이 CPU 시장의 판도를 바꾸고 있습니다. 비록 CPU 코어 한 개의 성능은 경쟁사 대비 더 높지는 않지만, 대신 여러 개의 코어를 탑재해 다수의 코어가 필요한 작업에서는 경쟁사를 압도하고 있습니다. 이런 특징은 여러 개의 코어를 가질수록 유리한 서버 및 전문분야에서 더 유리한 조건입니다. AMD는 올해 상반기에 인텔의 4-6코어 제품과 비슷한 가격에 8코어 제품을 내놓았으며 역시 경쟁사 대비 훨씬 저렴한 12/16코어 제품도 곧 출시할 예정입니다. 서버 부분에서는 무려 32코어를 지닌 제품을 출시할 계획입니다. 최근 AMD는 쿼드코어 제품인 라이젠3 시리즈(1300X, 1200)를 공개했습니다. 109달러(라이젠3 1200)와 129달러(라이젠 1300X) 가격의 보급형 제품임에도 쿼드코어라는 점이 중요합니다. AMD가 100달러 초반대 제품까지 쿼드코어로 출시했기 때문에 오랜 세월 듀얼 코어 CPU를 이 가격에 팔아온 인텔의 정책에 큰 변화가 예상됩니다. 여기에 AMD는 올해 하반기에 쿼드코어 모바일 CPU를 내놓을 계획입니다. 물론 이전에도 AMD의 쿼드코어 모바일 CPU가 있었지만, 두 개의 코어가 하나의 모듈을 공유하는 방식이라 진정한 의미의 쿼드코어라고 보기는 다소 어려웠습니다. 반면 라이젠 모바일은 4개의 젠 코어를 사용하는 분명한 쿼드코어 CPU로 최신의 베가 GPU와 14nm 미세 공정을 이용해서 모바일 CPU 시장에서도 변화를 가져올 것으로 생각됩니다. 노트북용 CPU 시장 역시 인텔이 장악하고 있으며 보급형 모델에는 듀얼코어가 기본으로 탑재되고 있습니다. 만약 라이젠 모바일이 저렴한 가격에 등장할 경우 시장 판도의 변화가 예상되는 부분입니다. 이와 같은 경쟁 구도는 어떤 결론이 나오던 소비자에게 가장 유리합니다. 따지고 보면 인텔이 특별히 나빠서가 아니라 경쟁이 없다 보니 오랜 세월 듀얼코어와 쿼드코어 CPU를 일반 소비자용으로 판매해온 것이죠. 반면 경쟁이 치열한 모바일 AP 시장에서는 이미 옥타코어 제품이 흔하고 오히려 듀얼코어 제품을 보기 힘든 상황입니다. 비록 아키텍처가 달라서 직접 비교는 어렵지만, 시장 경제가 제대로 작동하기 위해서 경쟁이 왜 중요한지를 보여주는 사례 가운데 하나입니다. CPU 시장의 경쟁 구도는 한동안 정체되어 있었던 CPU 기술 발전을 촉진해 모두에게 이익을 가져다줄 것으로 기대됩니다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com