[분석정보] Intel 래트너 CTO에게 듣는 Atom 탄생 비화

 

 

Intel 저스틴 래트너 부사장 겸 수석 연구원

 

IDF 이틀째인 9월 14일, Intel CTO (최고 기술 책임자) 저스틴 래트너 부사장 겸 수석 연구원에게 인터뷰 할 기회가 있었다. Intel의 연구 · 개발 부문을 총괄하는 래트너 CTO는 다음날 IDF 마지막 날 기조 연설을 행하는 바쁜 일정을 앞두고, 시간을 내어 주셨다. 일정 관계상 이번 기조 연설에 대한 질문을 하는 것은 할 수 없었다 (본고 집필 시점에서는 아직 기조 강연이 이루어지지 않은)때문에 예전부터 생각하고 있던 것을 몇 가지 물어 보았다.

　먼저 물어보고 싶었던 것은, Intel R & D의 방향에 변화가 있을 것인가? 라는 것이다. 현재 Intel의 폴 오텔리니 CEO는 Intel의 역사상 최초의 박사 학위가 없는, 말하자면 비 기술자 출신이다. 오텔리니 체제가 되고, 예를 들어 연구 개발의 초점이 더 제품에 가까워진, 같은 것은 없는 것일까? 라고 생각한 셈이다.

　래트너 CTO는 조금 쓴웃음을 지면서 Intel의 연구 개발은 항상 제품을 의식한 것이다,라고 대답해 주었다. 그리고 제품화 까지의 시간도 최근 바뀐 것은 아니라 제품 분야에 따라 길거나 짧다는 것이었다. 예를 들어 SoC 관련 연구는 그리 오랜 시간에 걸쳐있지 않지만, 설계에 4년 정도 걸리는 듯한 빅 프로세서 (예 : Core i 프로세서)에 대한 연구는 설계 시작으로 부터 2 ~ 3년 선행해야 한다. 7월 Research @ Intel Day 연구가 선보인 Resillent Processor ​​(자가 복구 프로세서 : 오류가 발생할 때까지 오버 클럭 오류를 자동 수정하여 고성능 또는 저전력을 실현하는)와 같은 기술이 실용화 되는 것은 2015년 ~ 2016년경 되는 것은 아닌가 하는 것이었다.

　넷북 및 임베디드 프로세서로서 주목되는 Atom 프로세서도 Intel Lab의 Microprocessor ​​Architecture Lab (텍사스 오스틴)에서 개발된 "Snocone"마이크로 아키텍쳐가 기원이라고 한다. 원래 Snocone은 왜 개발된 것일까? 임베디드 프로세서를 만든다는 목표가 있었는지, 아니면 마이크로 아키텍처에 대한 새로운 아이디어가 먼저 있었던 것일까?

　래트너 CTO에 따르면, 2003년경 Intel 아키텍처에서 ARM 같은 저전력 프로세서를 만들 수 있을까 라는 것이 화제가 된 것 같다. 당시의 상식으로는 이 물음에 대한 대답은 "아니"였다. 명령어 세트가 복잡한 x86 프로세서는 디코더의 규모가 크고 Op 코드 공간도 크기 때문에 기본적으로 에너지 효율이 나쁜, 그래서 만들 수 없다는 것이 당시의 상식 이었다고 한다. 그리고 그래서 상식에 도전하는 것이 연구원에게의 적절한 연구 대상이 된 셈이다.

Intel을 바꾼 Atom의 성공

 18개월 후 2004년 중반 이 연구들은 다시 모여, 인 오더의 간단한 마이크로 아키텍처라면  저소비 전력의 프로세서가 만들어진다, 라는 결론을 냈다. 요즘 Microsoft는 UMPC를 제창하고 Intel은 Hand Top (후 MID)을 제창하는 등 6 인치형 클래스의 소형 디스플레이를 갖춘 폼 팩터에 주목하고 있었기 때문에, 시장 기회도 있다고 보고, Snocone는 제품화에 착수했다. 그러나 이 시점에서 Intel이 예상하고 있던 Atom의 시장 규모는 MID 용으로 연간 2 ~ 300 만개 정도라는 것이었다.

　거기서 일어난 것이 넷북 현상이다. 9 ~ 10 인치의 디스플레이를 가진 소형 PC가 이 정도 팔린다고 생각한 인간은 Intel 사내에는 없었다. 그것이 넷북에 의해 Atom에서 연간 수천만개 규모의 시장이 급격하게 생겨 버렸다.

　래트너 CTO에 따르면,이 Atom 히트는 Intel 자신을 크게 바꿨다 한다. Intel은 계속 더 고성능으로 더 강력한 빅 프로세서 (Nehalem과 Sandy Bridge 등의 메인 스트림 프로세서)를 지향하고 있었다. 그런데 갑자기, 심플, 저렴한 저전력, 저 성능 (빅 프로세서에 비해) 프로세서에 전혀 보이지 않았던 큰 시장이 있다고 주의 된 것이다. 밖에서 보고 있으면 그다지 감이 오지 않을지도 모르지만, 내부적으로는 큰 충격이며, 첫날의 기조 강연에서 오텔리니 CEO가 말했던 Intel 자신의 변화 (Transform)에도 큰 영향을 줬다고 한다.

　Atom을 만들어 낸 것은 "저전력 프로세서를 Intel 아키텍처에서 실현 할 수 있을까 "라는 명제였던 것 같다, 그것을 추구하는 경우, x86 호환을 버린다는 것은 어떨까? 상술 한 바와 같이, x86 호환을 위해서는 대규모 디코더 및 대형 마이크​​로 코드가 필요하다. x86 호환성을 버리면 이것들을 간단하게 하는 것이 가능하다.

　또, Java, HTML Flash와 같은 아키텍처에 의존하지 않는 프로그램 환경과 실행 환경이 확산되고 있다. 클라우드 컴퓨팅과 같이 클라우드의 저편에서 응용 프로그램이 실행 된다면 클라우드 너머에는 IA 프로세서가 필요할지도 모르지만, 클라이언트는 유연한 아키텍처를 선택할 수 있다. 미래에 Intel이 x86 호환되지 않는 프로세서를 만들 수는없는 것일까?

　분명히, 그 대답은 "노" 같다. Atom은 에너지 효율적인 프로세서이지만, 그렇다고 해서 Sandy Bridge가 에너지 효율이 낮은 프로세서인 것은 아니다. Atom은 1 ~ 10W 수준의 소비 전력에 있어 가장 효율적인 마이크로 아키텍처를 채용하고 있는 반면, Sandy Bridge는 그보다 더 높은 소비 전력에서 높은 효율성이 되는 마이크로 아키텍처를 채용하고 있다. 물론 성능도 높다.

　Atom (Snocone) 프로젝트는 1W의 IA 프로세서는 만들 수 있는가? 라는 물음에 대한 대답이다. 1W 커녕 0.5W의 동작도 가능하다. 현재 아이들 전력은 ARM 코어 프로세서에 비해 높지만, 차세대 Medfield(32나노 SoC) 에서는 이것은 개선된다. 즉 전력의 목표를 달성하기 위해 IA를 버릴 필연성은 없다. 반대로 IA 호환이라면 엄청난 소프트웨어 자산을 상속 할 수 있다. 아직도, IA 호환 위에 구축된 소프트웨어의 자산 가치가 높고, 미래 영원은 아니더라도 가까운 미래 불필요 하게 된다고는 도저히 생각할 수 없다. 그런 이상, IA 호환을 버릴 이유가 없다.

 

Larrabee에서 배운 소프트웨어의 어려움

　음, 한마디로 IA라고 해도, 실제로는 명령 세트의 확장이나 추가로 세대마다 새로워지고 있다. 곧 등장하는 Sandy Bridge에도 최신 명령 확장으로 AVX가 채용되고 있어 부동 소수점 연산에 특화한 애플리케이션의 성능을 대폭 개선 된다고 한다. 이러한 CPU의 명령 세트 확장이 도착하는 앞으로의 CPU에 따라 GPU의 대체가 있는 것일까? 아니면 CPU와 GPU는 어디까지 가도 다른 것인 것일까?

　래트너 CTO에 따르면, 사람들은 그래픽 기능의 복잡성을 하드웨어가 아닌 소프트웨어에 있다는 것을 과소로 보고 있다고 한다. GPU의 하드웨어는 비교적 단순하고 복잡성은 소프트웨어에 있다. 이 소프트웨어의 어려움을 Intel도 배웠다고 한다.

　Intel은 Larrabee로 CPU의 명령을 확장하여 그래픽 처리를 행하려고 했지만, 그것은 실험적으로 멈추고 그 후에 나온 Sandy Bridge의 AVX도 그래픽 처리가 되지 않는다. CPU에 그래픽 처리 명령어 세트를 통합하는 것이 가능이지만 코어에 싱글 스레드의 피크 성능을 추구한 CPU 코어와 작고 단순한 코어에 큰 벡터 엔진을 탑재한 GPU 코어의 차이는 남는 것이다.

　마지막으로 필자는 USB 3.0 및 Light Peak (썬더볼트) 의 관계에 대해 물었다. Ligth Peak 데모에 사용되는 커넥터는 이번 IDF에서도 USB 2.0 호환인 것이었다. 이 커넥터는 USB 3.0과 호환되지 않기 때문에 충돌하게 된다. 물론 이 커넥터의 사양은 최근에 없지만, 아무래도 신경이 쓰여 버린다. 혹시 내부적으로 구리파 (USB 3.0)와 빛 파 (Light Peak)의 대립인 것일까? 물론 Light Peak는 래트너 CTO가 이끄는 Intel Labs의 Silicon Photonics Lab (실리콘 포토닉스 연구소)의 연구를 바탕으로 한 것이다.

　이 물음에 대해서, 그러한 충돌은 있을 수 없다고 대답이 돌아왔다. USB 개발 사업부에서 이루어지고 있으며, 그 로드맵에 Light Peak이 참여하는 것은 아니다. 가장 큰 차이점은 USB 3.0이 단일 프로토콜 (USB 전용) 인 반면, Light Peak은 USB, Display Port, PCI 등 상위 다양한 프로토콜을 배치하는 것이 가능하게 되어 있다는 것이다. Light Peak의 제품화시에는 전용 커넥터가 결정되고 USB는 공존해 나갈 것이다 라는 것이었다.

 

 

2010년 9월 16일 기사 입니다.

 

 

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