앞으로 인텔&암드의 행보가 정말 기대되는 이유

[스압] 앞으로 인텔&암드의 행보가 정말 기대되는 이유

 보리로지은잡곡

2017.02.27 22:54:40

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인텔의 창립자 고든 무어는 18개월마다 반도체의 성능이 2배씩 향상된다는 주장을 펼쳤고 

이는 여태까지 인텔이 보여준 뛰어난 기술력과 성능 향상으로 증명되어 

현재, 무어의 법칙으로 불리우며 널리 알려졌다. 

하지만 최근 무어의 법칙은 한계에 봉착했다. 

이는 아이러니하게도 인텔 스스로가 무어의 법칙을 증명했듯이 

인텔 스스로가 그 한계를 인정한 꼴이었다. 

이유가 무엇이었을까. 

기술력? 

물리적한계? 

 

사실 현재 인텔의 미세공정 14nm 는 그리 대단한 것은 아니다. 

인텔은 현재 14nm 의 정밀도를 5nm 까지 개선시킬수 있다고 호언장담하기도 했고

삼성은 이미 10nm 의 AP양산을 앞두고 있다.

문제는 의외로 경제적인 한계에서 발생했다.

과거에는 반도체의 집적도를 향상시키는데 그다지 큰 비용이 필요하지 않았고 

수익을 보장을 위한 원금 회수 또한 어렵지 않았다. 

하지만 현재, 반도체의 집적도를 조금만이라도 개선시키기 위해서는 천문학적인 비용이 발생한다. 

10년 전 65nm 반도체를 개발하는 데 들어간 비용은 1600만 달러 내외였으나

14나노 반도체를 개발하는데 들어간 비용은 그 9배인 1억 3,200만 달러에 이른다. 

이는 인텔이 18개월을 주기로 반도체의 집적도를 향상시키는 틱톡 전략을 포기하고 

PAO 라는 새로운 전략을 도입한 직접적인 이유이기도 하다. 

18개월마다 반도체의 성능을 향상시키는데 소요되는 천문학적인 비용을 인텔조차 감당하기 힘들었던것이다. 

인텔이 이러한 문제로 골머리를 앓고있는 동안 암드는 바로 14nm 반도체의 양산을 발표한다. 

인텔이 비용문제로 3년동안 끌고있던 14nm까지의 격차를 파운드리 라는, 

기술협력 위탁생산이라는 방법으로 암드는 한번에 따라잡았다. 

인텔의 실질적인 문제는 지금부터 발생한다. 이번 라이젠이 주목받은 이유는

브로드웰급 IPC라는 엄청난 성능향상보다, 믿을수없이 저렴한 가격에 있었다. 

8코어16쓰레드부터 4코어4쓰레드 제품군에 이르기까지, 

동일한 코어수의 인텔의 모델에 비하면 1/3 까지 저렴한 가격이었다. 

이는 일반사용자용 8코어16쓰레드를 보급화하려는 암드의 의지를 엿볼수가 있는 대목이었다. 

우리는 여기서 인텔의 마케팅 전략을 이해하고 넘어갈 필요가 있다. 

사실 이는 인텔뿐만 아니라 모든 기업 마케팅의 기본이 되는 것이지만, 

우리에게는 다소 생소하게 들릴수도 있다.

반도체, CPU 의 원가는 얼마나 될까? 

CPU의 원가에 영향을 미치는데는 여러가지 변인들이 존재하지만 

가장 큰 요인은 반도체의 집적도이다. 

반도체의 직접도가 향상될수록 동일한 웨이퍼에서 더 많은 반도체를 생산할수 있기 때문이다. 

과거 130nm의 Thoroughbred에서 cpu의 제조원가가 20$ 선이었다는걸 생각해봤을 때 

현재 14nm의 cpu는 그 원가가 엄청나게 저렴하다는것만을 어렴풋이 짐작할 뿐이다. 

이렇게 저렴한 원가의 반도체가 갖는 고가의 가격은 엄청난 연구개발비를 회수하기 위해 측정된 가격이다. 

앞서 말했듯이 오늘날 반도체의 집적도를 향상시키는데는 천문학적인 연구개발비가 소요되기 때문에 

원가가 아무리 저렴해도 원금을 회수하려면 고가의 가격측정이 필수적이다. 

이건 수익의 대부분을 다시 차세대 제품을 위한 RnD에 투자하는 반도체 기업에서 보이는 흔한 양상이다. 

하지만 이번 암드의 공격적인 가격 정책에 인텔은 위기에 몰렸다. 

이는 라이젠의 특성과 현재 인텔의 마케팅을 이해하면 더욱 더 치명적이다. 

천문학적인 연구개발비를 감당못해 10nm를 2020년까지 미루고 14nm를 3년 넘게 끌며, 

다음 라인도 14nm 가 확정된 인텔은 여기서 어떤 선택을 할수 있을까? 

여러분은 페넘2 시절의 코어 부활을 기억하는가?

왜 갑자기 뜬금없는 코어부활이냐고 물을수도 있지만 사실 이는 CPU의 마케팅과 아주 밀접한 연관이있다.

암드의 페넘2 시절에는 코어부활이 한때 크게 주목을 받은적이 있다.

2코어 제품인 칼리스토, 3코어 제품인 헤카를 가지고

단순한 소프트웨어 조작으로 4코어 제품군인 데네브로 변신이 가능했던 것이었다.

도대체 어떻게 이런일이 가능했던 것일까?

답은 컷팅에 있다.

이 컷팅이라는 기술은 엔비디아, 인텔, 암드 대부분의 반도체 기업이 활용하는 일종의 고효율 판매 수단이다.

사실 2코어 칼리스토, 3코어 헤카, 4코어 데네브는 기본적으로는 동일한 웨이퍼를 사용한다.

만약 4코어 데네브만 출시하여 높은 가격에 판매한다고 생각해보자.

그럼 주머니 사정이 좋지 못하거나, 굳이 4코어까지 필요없는 일반 사용자들은 구매를 꺼려할것이고 

이는 결국 이러한 소비자층을 놓치게 된다는 것을 의미한다.

그럼 아예 4코어의 가격을 낮춰서 팔면 되지 않느냐고 되물을 수도 있다.

하지만 4코어 데네브에서 코어를 한두개 죽여서, 보다 낮은 가격에 4코어 3코어 2코어 제품군을 다양화시켜 내놓는다면

4코어 제품의 가격을 낮추는 것보다 훨씬 더 높은 수익과 넓은 스펙트럼의 소비자층을 공략할수 있게 된다.

동일한 반도체에서 물리적/소프트웨어적으로 일부를 제거하여, 성능을 다운시켜 제품군을 다층화시키는 기술이 바로 이 '컷팅' 이다.

사실 제품군의 다양화가 커팅의 유일한 이유라고는 볼 수 없다.

오차와 기술력의 한계로, 동일한 웨이퍼에서 생산되는 모든 반도체가 동일한 성능을 갖기는 불가능하다.

이렇게 성능 기준 미달인 웨이퍼의 일부를 버리는 대신 커팅을 통해서 하위라인으로 변신시켜 보다 저렴하게 판매하는것이다.

둘 중 무엇이 커팅의 주 요인이다라고 콕 찝어 말하긴 힘들다.

성능기준 미달인 반도체를 커팅, 판매하여 손실을 줄이기 위함이기도 하고

혹은 제품의 다층화를 위해 멀쩡한 반도체를 일부러 커팅하기도 한다.

커팅은 CPU 뿐만 아니라 GPU 등의 반도체에서도 쓰인다.

980ti 는 타이탄X 의 커팅칩이고 970은 980의 컷팅칩이다. 

이처럼 엔비디아는 애초에 상위 칩에서부터 점점 커팅을 통하여 성능을 세분화하는 방식을 사용중이다.

인텔도 마찬가지다. 

펜티엄, 셀러론, i3 / 제온 E3 i5, i7 는 동일한 웨이퍼에서 생산된 커팅칩이며 i7 익스트림은 제온 E5 에서 파생된 커팅칩이다.

그럼 왜 요즘에는 코어부활이 불가능 할까?

그것은 마이크로 아키텍처의 구조 등 여러가지 이유가 있겠지만,

페넘2는 소프트웨어적으로 커팅을 했기 때문에 부활이 가능했던 것이다.

이는 290X의 커팅인 290이 290X로 변신이 가능했던 것과 동일한 이유다.

하지만 요즘에는 레이저로 반도체 내의 회로를 자르는등의 물리적인 커팅을 해버리기 때문에 부활이나 변신은 불가능해졌다.

자, 다시 본론으로 돌아와서 인텔은 정말 다층화된 제품군을 가지고 있다.

서버용 제온 e5, e3 부터 데스크탑용 코어시리즈인 i7-e, i7, i5, i3, 펜티엄, 셀러론 그리고 모바일용 아톰에 이르기까지

게다가 그 안에서조차 클럭과 캐시를 조정한 하위모델이 수없이 세분화되어있다.

커팅이 반도체 양산의 피할수 없는 숙명이든 아니든, 

인텔은 자신의 제품군을 다층화시켜 최대한 많은 소비자층을 끌어들었다고 볼 수 있다.

하지만 라이젠의 발표로 인해 이러한 제품군의 다층화에 큰 타격을 받게 된다.

라이젠은 동일한 코어의 모델을 최대 1/3 저렴한 가격에 출시한다.

이는 단순히 익스트림라인을 고려한 8코어16스레드뿐만 아니라 

6코어12스레드, 4코어8스레드, 4코어4스레드에 이르기까지 인텔의 데스크탑용 제품군 전 라인에 겹치게 된다.

G4560 이 출시되었을때 사람들은 i3의 입지가 사라질까 걱정했고, 실제 어느정도는 그렇게 되었다.

지금이 딱 그와 같은 상황이다.

인텔은 섣불리 가격을 낮출수도 없다. 

제품군의 다층화는 펜티엄과 i3처럼 성능과 가격의 구분이 명확해야 하기때문에 특정 제품군의 가격을 조정한다는 것은

그 제품군으로부터 파생된 전 라인이 영향을 받는다는것을 의미한다.

또한 한번 수정한 가격은 차세대 제품군의 출시가에 큰 타격을 주기 때문에 조심스러울 수밖에 없다.

 

제품군의 가격을 수정한다는것은 정말 신중하게 고려해야할 사항이다.

이것은 암드가 파산직전에 몰렸을때도 기존 제품군의 가격을 최대한 동결시키려 했던 이유이기도 하다.

가끔, 악성재고인 비셰라와 불도저를 왜 싼 가격에라도 내놓지 않느냐는 질문을 접하곤 한다.

떠올려보자.

여러분은 불경기때 농촌 주민들이 자신들이 일군 농작물들을 모두 불태워 버리는걸 본적이 있을 것이다.

대체 왜 그런것일까? 싼 가격에라도 팔면 최대한 적자를 메꿀수 있을텐데?

 

시장은 생각보다 그렇게 단순하지 않다.

자신이 내놓은 가격의 제품은 소비자의 경험에 각인되어 후에 자신이 판매할 제품에 영향을 미치게 되고

이는 제품의 시장시세로 이어지게 된다.

더하여, 소비품인 농작물과 달리 CPU는 한번 구매하면 그 교체시기가 매우 긴 물건이다.

조금이라도 이득을 보려 현재 제품군을 떨이로 판다는것은, 그만큼 차세대 제품의 소비자층을 빼앗아 온다는 의미이기도 하다.

그럼 대체 암드는 어떻게 라이젠에서 공격적인 가격경쟁을 시도할수 있었을까.

답은 글로벌 파운드리에 있다.

글로벌 파운드리는 기술협력 위탁생산업체로 반도체의 설계는 AMD가 하지만 

그 생산에 관여하는건 글로벌 파운드리가 위탁하는 형식이다.

따라서 사실 라이젠의 14nm 공정은 삼성의 14nm 기술협력이 있었기에 가능한 것이었다.

하지만 인텔은 설계부터 제조공정까지 전부 관리하는 방식이기 때문에, 

반도체를 개선시키기 위해서는 단순한 설계뿐만 아니라 반도체 집적에 필요한 공정미세화 기술까지 전부 개발해야 한다.

이것이 왜 인텔이 암드처럼 가격으로 경쟁력을 보기가 어려운 이유이다.

자 인텔이 제품군의 가격 수정을 섣불리 할수 없다는것을 알았으면

인텔은 차세대(8세대) 제품군인 커피레이크에 사활을 걸어야 한다.

사실 인텔의 계획에 따르면 현재의 카비레이크(14nm)가 원래 캐논레이크(10nm)의 자리가 됐었어야 한다.

하지만 연구개발비의 문제로 10nm를 점점 연기하면서 

캐논레이크(취소) ▶ 카비레이크 ▶ 커피레이크 ▶ 캐논레이크(예정)

에 이르게 된것이다.

그러나 커피레이크는 스카이-카비와 마찬가지로 14nm 공정의 아키텍처를 공유하는 모델로

로드맵상에서만 확인이 되었으나(가제) 결국은 카비레이크 리프레시와 함께 (KBL-R) 14nm 의 공정으로 알려지게 된다.

카비레이크조차 스카이레이크의 재탕이라고 맹비난을 받았건만

이번에 한번 더 동일한 공정의 재탕을 뛰고간다는것은 그만큼 인텔의 속사정이 그리 좋지 못하다는 것을 반증하기도 한다.

사실상 10nm의 캐논레이크는 무기한 연기된 실정과도 같다.

 

커피레이크는 확실히 라이젠에 대항해서 고려되었다고 볼 수 있는것이

최초로 6코어 제품군이 메인스트림라인에 들어가게 된다.

하지만 문제는 여전히 가격이다. 

웨이퍼 공정상의 차이를 두었겠지만 i7-e 를 단순히 메인스트림으로 내려보낸다 해서 대단한것이 바뀌는게 아니다.

여전히 지금처럼 고가의 가격대를 형성한다면 그건 단순한 말장난일 뿐,

결국 완전히 메인스트림 i7 전라인을 현재 i7-e로 대체시킨다고 해야 실질적인 변화가 있는것이다.

과연 인텔이 이러한 결정을 내릴 수 있을까?

사실 우리는 여태까지 인텔이 갖는 반독점 체제를 체감하기 힘들었다.

그러나 라이젠의 출시가 결정되자 마자, 

거의 10년간 유지해왔던 메인스트림급의 코어수를 늘리는 결정을, 

그것도 바로 다음세대에 출시한다는 인텔은 우리에게 많은것을 느끼게 해준다.

캐논레이크와 더불어 인텔은 10nm의 벽 앞에서 더 이상 공정미세화를 통한 성능개선을 힘들다는 결정을 내린다.

때문에 10nm 공정과 함께 인텔은 바로 차세대 아키텍처의 개발을 발표한다.

수십년간 이어진 코어시리즈의 아키텍처 기반으로는 더이상 무리라고 판단한 것이다.

하지만 10nm 의 신공정과 새로운 차세대 아키텍처 개발에 들어가는 시간과 비용을 충당하기에 인텔은 상당한 무리가 있어보인다.

더군다나 현재 라이젠으로 인해 데스크탑용 반도체의 점유율을 빼앗긴다면 그 상황은 더욱 더 악화될것이다.

실제 16년 3분기 실적발표에서 인텔은 13억3000만달러 분기 순이익을 냈다. 

하지만 1년전(27억1000만달러)에 비해 51% 감소한 것이었고 

인텔은 2017년 중반까지 1만2000명을 해고하는 구조조정 비용 때문에 순이익이 대폭 줄었다고 설명했다. 

세계 PC시장 둔화로 전체매출의 60% 정도를 차지하는 PC용 반도체사업에서 큰 타격을 받고 있었다.

하지만 인텔의 수익구조가 단순히 PC 에만 집중되어 있는것이 아니다.

물론 전체 순이익의 60%정도가 PC 칩에서 나오지만, 인텔의 수익구조가 점차 변화하고 있다.

서버를 비롯한 데이터센터 그룹의 수익은 전체 순이익의 20% 정도에 그치지만

인텔의 적극적인 투자와 모바일기기들의 성장세가 서버와 클라우드로 이어지면서 

매년 데이터센터 그룹의 수익은 10%의 상승세를 보여주고 있다.

서버용 제품군 시장에 있어서는 적어도, 인텔은 매우 건재하다.

이번 라이젠도 인텔의 익스트림 라인을 겨냥했으나 서버용 제품군에는 별로 타격을 줄 순 없다.

서버용 주기억장치는 PC 용과는 다르게 에러보정을 위한 더 많은 버스,

가상화시스템을 비롯한 다양한 명령어 셋트, 서버용 메모리컨트롤러 등 여러가지 기술들이 요구된다.

따라서 단순히 코어수가 많다고 해서 그 프로세서가 서버에 적합하다고 볼 수는 없다.

이는 라이젠이 지향해야할 목표이기도 하다.

과거 암드의 프로세서는 오류가 잦았는데 이러한 것들이 크게 문제되지 않는 PC에서는 상관이 없었으나

정밀한 연산과 안정성이 요구되는 서버용에서는 심각한 문제가 될 수밖에 없었다.

과거, 암드 프로세서의 몰락이 서버용에서부터 삐걱대기 시작했듯이

지금, 암드가 다시 최고로 올라서기 위해서는 그 목표가 서버 프로세서 시장이 되어야만 한다.

한때 역사속으로 사라질뻔 했던 AMD 프로세서는 지금 다시 정점에 오를 준비를 하고있다.

인텔또한 그에 맞서 대규모 개혁을 준비중에 있다.

그 누구도 꿈꾸지 못했던 수십년전의 숙명의 대결이 다시 펼쳐지려 한다.

혹자는 한명의 컴덕으로써, 지금 이러한 상황을 다시 볼수 있다는 것 자체가 더할수 없이 행복할 뿐이다.