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▲ AMD의 새 프로세서 Zen의 슬라이드. (사진=AMD)
CPU는 컴퓨터의 두뇌에 해당하는 중요한 부품입니다. 물론 하나의 컴퓨터가 되기 위해서는 CPU이외에도 메모리, 저장 장치 (하드디스크나 SSD), 그래픽 카드, 기타 입출력 장치를 포함한 메인보드 등이 있어야 하지만, 기본적으로 CPU가 가장 중요하다는 데는 이론이 없을 것입니다. 우리가 흔히 사용하는 윈도우 PC (물론 리눅스도 설치 가능합니다)에는 x86 프로세서가 들어갑니다.
주로 스마트폰과 기타 여러 임베디드 기기에 들어가는 ARM 기반 CPU와는 달리 x86 프로세서는 사실상 한 회사가 시장을 독점하고 있습니다. 바로 인텔이죠. 사실 x86은 인텔이 만든 아키텍처니 당연한 일입니다. 그런데 사실 과거에는 x86 호환칩을 만드는 업체가 여럿 있었습니다. 여기에 ARM이나 MIPS처럼 x86 이외의 아키텍처를 지닌 CPU를 만드는 회사도 존재했죠.
그런데 인텔이 시장을 장악하면서 호환칩 업체나 x86 이외의 CPU를 만드는 회사들은 하나씩 사라졌습니다. 최근 소프트뱅크에서 거액을 들여 인수한 ARM도 사실 오래전 인텔에 밀려서 사라진 영국의 아콘 컴퓨터에서 분리된 회사였습니다. 당시에는 개인용 컴퓨터 시장에서는 패배했지만, 나중에 모바일 기기와 다른 장치에서 화려하게 부활했죠.
아무튼 시간이 지나면서 PC용 CPU 시장에서 인텔의 지위는 매우 견고해졌습니다. 하지만 여기에 도전한 회사가 있었으니 바로 인텔의 호환칩 생산업체에서 라이벌로 등장한 AMD입니다. AMD에서 만든 x86 CPU가 인텔을 크게 위협했던 것은 1999년에 등장한 K7 애슬론 프로세서 덕분입니다. 애슬론은 x86 최초로 1GHz의 벽을 넘었을 뿐 아니라 사실 같은 클럭에서도 인텔 CPU보다 더 빨랐습니다.
이후 인텔과 AMD는 치열한 경쟁을 벌였습니다.
한때 AMD는 64비트 프로세서를 먼저 시장에 진입시키면서 승승장구했으나 2006년 인텔이 아키텍처를 대대적으로 쇄신한 코어 프로세서를 내놓으면서 이후 계속 어려움을 겪었습니다. 이제 서버용 x86 시장에서 인텔의 점유율은 95% 수준이고 일반 PC 부분에서도 80%를 웃돌고 있습니다. 사실상 다시 x86 CPU 부분을 독점한 것이죠. 여기에 PC 시장이 축소되면서 AMD는 더 큰 어려움을 겪었습니다. 매년 매출이 감소하고 적자를 면치 못하면서 인수설, 매각설이 끊이지 않았습니다.
올해가 AMD 반격의 해가 될 것인가?
그런 AMD에도 희망은 있습니다. 올해말 완전히 새로운 아키텍처를 지닌 CPU인 젠(Zen)을 내놓을 계획이기 때문입니다. AMD에 의하면 클럭 당 성능(IPC)이 대략 40%나 개선된 CPU라고 합니다. 사실 AMD가 지금처럼 어려워진 것은 2011년 불도저 아키텍처를 내놓으면서 실수를 했기 때문입니다.
불도저는 2개의 코어를 하나의 모듈에 담는 설계 방식을 택했는데, 이는 인텔의 하나의 코어에서 두 개의 스레드를 처리하는 하이퍼-스레딩 기술을 의식한 것입니다. 그런데 서로 여러 부분을 공유하는 코어 2개가 사실 기존의 CPU 코어 한 개보다 성능이 더 높지 않았던 게 화근이었습니다. 사실 불도저의 코어 한 개당 성능은 경쟁자인 인텔 CPU는 물론 과거 AMD CPU보다도 더 높다고 보기 힘든 수준이었습니다. 여기에 높은 발열과 전력소모까지 겹치면서 결국 시장에서 참패를 면하기 어려웠습니다.
불도저의 출시 직후 어려움을 겪던 AMD는 과거 애슬론 프로세서와 애슬론 64 프로세서 설계에 참여했던 천재 엔지니어 짐 켈러(Jim Keller)를 다시 영입했습니다. 2012년부터 그는 새로운 아키텍처의 프로세서를 개발했는데, 그것이 바로 젠입니다.
짐 켈러는 본래 DEC에서 알파 프로세서 설계에 참여했다가 1998년 회사가 파산한 후 알파 팀과 더불어 AMD로 회사를 옮겨 애슬론 프로세서 개발을 담당했습니다. 사실 인텔의 호환칩 업체에 불과했던 AMD가 갑자기 인텔을 뛰어넘는 CPU를 개발할 수 있었던 것은 알파 프로세서의 기술과 그 기술을 지닌 엔지니어를 영입했기 때문입니다. 짐 켈러는 젠의 개발을 완료한 후 회사를 다시 떠났지만, 그 전설적인 능력이 다시 발휘되기를 기대하는 사람이 적지 않습니다.
젠은 불도저처럼 한 개의 모듈에 두 개의 코어를 두는 구조(Clustered Multithread, CMT)를 버리는 대신 인텔 CPU처럼 한 개의 코어가 두 개의 코어처럼 작동하는 SMT (Simultaneous Multithreading) 방식으로 작동하게 됩니다. 덕분에 코어 수는 줄어도 코어 한 개당 성능은 많이 증가합니다. 더구나 글로벌 파운드리와 삼성의 14nm 공정을 이용하기 때문에 프로세서 자체 집적도가 커져 코어 수도 감소하지 않고 8코어나 그 이상으로 늘릴 수 있습니다.
AMD는 올해 말 젠을 정식으로 출시할 예정입니다. 만약 AMD가 젠에서 대폭 성능을 끌어올렸다면 현재는 잠잠한 CPU 시장에 파란을 불러일으킬 수 있을 것입니다. 물론 항상 물건이 실제 나오기 전까지 확신하기는 어렵지만, 상당한 성능 향상을 이뤄낸다면 오래전 사라진 '경쟁'이 CPU 시장에 다시 찾아올지도 모르는 일입니다. 사실 소비자는 지난 몇 년간 경쟁이라는 것을 CPU 시장에서 찾아보기 어려웠습니다. 당연히 이런 사정은 소비자에게 매우 불리한 것이죠.
다시 CPU 시장에 경쟁이 살아나면 침체한 PC 시장에도 큰 활력이 되고 소비자의 선택의 폭도 넓어질 것입니다. 과연 이런 일이 올해 말 일어날 수 있을지 기대됩니다.
고든 정 통신원 jjy0501@naver.com
