[고든 정의 TECH+] 러시아도 CPU를 만든다고? 그들만의 CPU 이야기

2014년, 우크라이나 사태로 인해 서방과의 갈등이 커지자 블라디미르 푸틴 러시아 대통령은 러시아가 사용할 자체 CPU를 개발하라는 지시를 내립니다. 러시아 정부는 연간 70만 대의 PC와 30만 대의 서버를 구매하는데 연간 13억 달러 정도를 사용하고 있는데, 이를 서방 국가들에 전량 의존하면 경제 제재를 가했을 때 많은 어려움이 생기기 때문이죠. 러시아 내부 PC 수요도 500만 대 정도 된다고 하니 아주 수요가 없는 것도 아닙니다.

그러나 이 소식을 들었을 때 대부분 반응은 '러시아가 CPU를?' 이었습니다. 러시아의 과학기술력을 무시하는 건 아니지만, CPU란 물건이 어느 날 갑자기 생겨날 순 없기 때문입니다. 물론 컴퓨터를 구성하는 데 CPU만 필요한 것이 아니기 때문이기도 합니다.

하지만 사실 우리가 잘 몰라서 그렇지 러시아는 이전부터 자신들의 토종 CPU를 가지고 있었습니다. 그것도 놀랍게도 x86 호환 CPU를 말입니다. 오늘은 이 이야기를 해볼까 합니다.

- 구소련의 인텔 짝퉁 CPU

구소련은 IT 부분에서 서방 국가의 적수가 될 수 없었습니다. 하지만 국방 부분은 물론 산업, 과학 분야에서 컴퓨터의 중요성을 인식했기 때문에 나름 이 부분에 많은 투자를 했습니다. 냉전 시절 구소련이 서방 국가를 따라잡기 위해 선택할 수 있는 가장 좋은 대응책은 물론 남의 기술을 모방하는 것이었습니다. 쉽게 말해 인텔 CPU의 짝퉁 버전을 만드는 것이었습니다.

다행히 인텔 8086 CPU는 역설계 기술을 통해서 만들기가 그렇게 어렵지 않았던 것 같습니다. CPU KP1810BM86 라는 명칭의 이 클론칩은 AMD 같은 호환칩 업체들이 만들던 제품과는 분명 다른 짝퉁이었습니다. 라이센스도 없이 그냥 무단으로 복사해서 사용하던 것이었으니까요. 이후 286/386 비슷한 짝퉁 칩도 등장합니다.

물론 구소련의 소프트웨어 제작 능력 역시 서방측과 비교할 수준이 아니었지만, 이 문제 역시 MS-DOS와 응용 소프트웨어를 무단으로 복제해서 사용함으로써 해결할 수 있었습니다. 애당초 구소련이 저작권 같은 '반동 부르주아'적 사고방식에서 자유롭던 공산국가라 당시에는 문제 될 게 없었습니다. 문제는 구소련이 붕괴하였다는 것이었죠.

구소련 붕괴 이후 러시아는 CPU는커녕 감자도 구하기 힘든 극심한 경제난을 겪었습니다. 구소련의 인텔 클론칩들은 90년대 초반 자취를 감추게 되었고 현재는 일부 수집가들을 제외하면 대부분 사람의 기억에서 사라진 물건이 되었습니다.

- 러시아 토종 x86 호환 CPU 엘브루스

그런데 놀랍게도 90년대부터 러시아 토종 x86 호환 CPU를 개발하기 위한 노력이 다시 있었습니다. 1992년 모스크바에서 설립된 모스크바 SPARC 기술 센터. 즉 MCST(Moscow Center of SPARC Technologies/закрытое акционерное общество (ЗАО) «МЦСТ», 이하 MCST)가 그 주인공입니다.

이름에서 알 수 있듯이 이들은 x86 계통이 아니라 지금은 오라클에 인수된 선(Sun)의 스팍(SPARC) CPU 구조를 가져왔습니다. 사실 이들의 역사는 생각보다 오래되고 복잡합니다. 1973년에 엘브루스(Elbrus)라는 이름의 컴퓨터가 등장한 이후 이 컴퓨터를 개발해온 엔지니어들이 다시 회사를 설립해서 엘브루스 시리즈를 만들었기 때문입니다.

대략 4세대 엘브루스 컴퓨터가 스팍 기술을 가져왔는데, 서방측 기술이지만 오픈 소스로 공개되었기 때문입니다. 이들이 개발한 엘브루스 2000 CPU는 엘브루스와 x86 두 가지 명령어를 소화할 수 있었습니다. 이것이 가능한 이유는 동적 바이너리 번역 가상 머신(dynamic binary translation virtual machine)을 사용하기 때문인데, 여기까지 들으면 CPU에 대한 지식이 좀 있으신 분은 뭔가 생각나는 회사가 있을 것 같습니다.

그 회사는 바로 크루소 시리즈를 만든 트랜스메타입니다. 이들 역시 비슷한 방식으로 x86 CPU가 아닌데 x86 명령어를 호환할 수 있었습니다. 주로 저전력 노트북 시장을 노리고 등장한 CPU로 성능은 낮았지만, 저전력이어서 미니 노트북에 탑재되었죠. 하지만 결국 시장에서 퇴출되었습니다.

아무튼, 엘브루스 2000(Elbrus 2000)은 2005년에 공개된 후 2008년부터 양산에 들어갔습니다. MCST가 설계와 판매를 담당하고 제조는 대만의 TSMC가 맡았습니다. 130nm 공정으로 제조되었기 때문에 인텔이나 AMD의 최신 CPU와는 처음부터 경쟁 상대라고 보기는 어려웠고 러시아 내의 일부 수요에 대응하기 위한 것이었습니다.

그래도 엘브루스는 트랜스메타의 크루소와는 달리 단종되지는 않았고 2011년에 듀얼 코어 엘브루스를 이용한 Elbrus-2S+(TSMC 90nm 공정)을 선보이게 됩니다.

그런데 MCST는 2014년에 갑자기 4코어 엘브루스 4S/C를 공개한 후 2015년에 양산에 들어가게 됩니다. 이 모델은 TSMC의 65nm 공정으로 만들었는데, 9억 8,600만 개의 트랜지스터를 집적하고 380㎟의 거대한 다이를 가진 쿼드코어 CPU였습니다. 연산 능력은 최대 25 GFlops, 클럭은 800MHz입니다. x86 호환인 만큼 윈도우 OS와 리눅스 모두 설치 가능합니다. 올해 상반기에 이를 이용한 PC와 서버 제품이 등장했습니다.





이 CPU는 거대한 크기에 비해서 성능은 높지 않습니다. 이것저것 호환되게 만들다 보니 정작 크기대비 성능은 그다지 높지 않았던 것이죠. 엘브루스 자체 명령어를 사용하는 경우 인텔 아톰 CPU보다 빠를 수도 있다곤 하지만, 사실 아톰은 이렇게 큰 CPU가 아니라 아주 작은 저전력 CPU입니다. 더구나 x86 명령어 기준으로 비교하면 성능은 더 기대하기 어려운 수준인 것 같습니다.

대체 누가 이런 엽기적인 물건을 필요로 하는지 궁금하시다면 답은 위에서 언급한 바 있습니다. 사실 러시아와 서방의 갈등이 깊어지면서 MCST는 더 공격적인 계획을 발표하고 있습니다. 이들은 8코어 엘브루스를 만들 야심 찬 계획을 세웠는데, 이번에는 TSMC의 28nm 공정을 이용한다는 계획입니다. (참고로 러시아에는 미크론(Mikron)이라는 반도체 제조사도 있습니다. 문제는 이런 미세 공정 제조 기술이 없다는 것이죠)

계획대로 잘 될지는 모르겠지만, 아무튼 러시아의 끈기도 상당한 것 같습니다. 여기에다 러시아는 ARM이나 MIPS 같은 다른 아키텍처를 이용한 CPU 및 SoC 개발도 진행 중입니다. 요즘 저유가로 러시아 경제가 어렵지만 여러 가지 이유로 갑자기 서방과 관계개선이 쉽지 않은 만큼 러시아의 토종 CPU는 쉽게 사라지지 않을 것 같습니다.

‘대체 누가 이런 걸 쓸까?’라고 생각할 수 있지만, 나름대로 태어난 이유가 있고 계속해서 만드는 이유가 있다는 것이죠.

고든 정 통신원 jjy0501@naver.com