반도체 패러다임의 변화?

현대 사회를 살아가고 있는 우리에게 필수적인 것 중 하나가 스마트폰과 PC와 같은 전자기기라는 것에 대해서는 반론의 여지가 없다. 그러나 이 분야에서 매우 치열한 경쟁이 진행되고 있다는 사실은 크게 주목받지 못하고 있다.

기본적으로 우리가 사용하는 PC는 X86이라는 플랫폼으로 가동이 된다. 이는 컴퓨터의 중앙 처리 장치(CPU)를 구분하는 기준의 한 종류로, 1978년, 인텔(intel) 사가 8086 프로세서를 출시함으로써 등장하였고, 현재까지도 PC의 표준으로 사용되고 있다. 이 X86은 16비트를 거쳐 32비트, 64비트로까지 전환을 성공하며 시장의 절대적인 위치로 올라왔지만, 현재 전환점을 맡고 있다.

이 전환점의 주인공은 ARM 사의 Cortex 기반 제품들이다. 이를 이해하기 위해서는 먼저 CISC와 RISC의 차이점을 알아야 한다. 우선 CISC(Complex Instruction Set Computer, 복잡 명령어 집합 컴퓨터)는 다수의 명령어를 처리할 수 있는 대신, 상대적으로 많은 전력을 소모하는 방식의 컴퓨터이다. 앞서 말한 인텔과 AMD 사의 프로세서로 대표되는 X86 계열의 컴퓨터들이 이에 해당한다고 할 수 있다. 이에 반해 RISC(Reduced Instruction Set Computer, 축소 명령어 집합 컴퓨터) 기반의 컴퓨터는 필수적인 것들 이외의 명령어를 제외함으로써 전력 소모와 발열을 줄인 형태이다. ARM의 Cortex 기반 프로세서들 역시 이런 RISC의 일종이라고 할 수 있다. (여기에 ARM 기반 아키텍처들은 CPU 내부의 코어들을 고성능 코어와 고효율 코어로 나누어 배치하는 등의 방식으로 전성비를 높이고 있다) 이러한 ARM 기반의 제품들은 그 제품의 특성상 스마트폰이나 태블릿 제품군에 주로 탑재되었다.

하지만 이런 시장에도 최근 들어 변화의 바람이 불고 있다. 삼성전자의 노트북 제품군에 퀄컴의 ARM 기반 AP인 스냅드래곤이 탑재된 것이 이어 애플의 노트북 플랫폼인 맥북 시리즈와 데스크톱 제품군인 맥 시리즈에 역시 ARM 기반의 M1 칩셋이 탑재된 것이다. 특히 M1 칩셋의 경우에는 전성비 등에서 인텔의 프로세서보다 월등한 성능을 보여주고 있으며, 애플은 기존 자사의 앱을 이에 맞게 최적화 작업을 완료했으며, 아직 X86 기반으로 작동되는 서드 파티 (Third Party) 앱을 M1 플랫폼에서 구동시키기 위한 ‘로제타’라는 일종의 번역기를 선보였다. 이뿐만이 아니라 기존에 인텔이 독점하고 있었던 서버나 데이터 센터에 사용되는 프로세서들도 업계의 큰손들이 독자 개발한 제품으로 전환하고 있다.

이러한 시장 판도의 흐름은 이미 몇 달 전에 일반인에게는 낯선 ARM인 수 경쟁에서 예고된 것이었다. PC의 그래픽 처리 장치(GPU, Graphics Processing Unit)를 생산하는 엔비디아가 400억 달러를 들여 해당 기업을 인수한 것은 이 분야의 가능성을 극단적으로 보여주는 예시이다.

이에 대해 기존의 프로세서의 강자인 인텔과 마찬가지로 X86 기반 프로세서 분야의 AMD 역시 이에 대응하고 있다. 먼저 AMD 같은 경우는 인텔의 독주로 별다른 발전이 없던 이 분야에서 4코어 이상의 멀티 코어 제품군을 일반 사용자도 접근할 수 있는 수준으로 끌어내렸다. 또한 지속적인 공정과 설계의 개선으로 비교적 열위에 놓여 있던 개별 코어의 성능도 상향시키고 있다. 인텔의 경우엔 조금 불리하다고 할 수 있다. 지난 2015년에 14nm 공정과 스카이레이크 아키텍처를 발표한 이후, 그들은 이 두 조합을 데스크톱 제품군에서는 2021년 현재까지도 사용 중이다. 상대적으로 저전력 기반의 노트북 제품군에서는 새로운 아키텍처와 10nm의 신 공정을 선보이고는 있지만, 이 또한 경쟁사들에 비해서는 뒤떨어진다는 점을 부정할 수는 없다.

[이미지 촬영=대한민국청소년기자단 이준호 대학생기자]

이 경쟁에서 과연 어느 진영이 승리하게 될지는 아직 속단할 수는 없지만, 이것이 우리 생활에 큰 변화를 가져올 것은 매우 분명한 사실이다.

[대한민국청소년기자단 IT·과학부=2기 대학생기자 이준호]