[고든 정의 TECH+] 파운드리 시장 도전하는 인텔…삼성, TSMC 이겨낼까?

최근 인텔과 관련해서 흥미로운 루머 하나가 나왔습니다. 바로 오픈 소스 기반 프로세서 아키텍처인 RISC-V 기반 반도체 설계 회사인 SiFive를 20억 달러에 인수한다는 소식입니다. 아직은 루머 수준이지만, 이런 이야기가 나오는 이유가 있습니다. 인텔이 파운드리 사업에 다시 진출하겠다고 발표하면서 고객들에게 x86 아키텍처를 제공하는 것은 물론 ARM, RISC-V 프로세서의 제조는 물론 설계까지 돕겠다고 언급했기 때문입니다.

현재 PC와 서버 시장을 장악하고 있는 CPU 아키텍처는 인텔의 x86입니다. 그런데 모바일 및 임베디드 시장에서 세력을 키운 ARM 기반 제조사들이 이제는 PC와 서버 시장까지 노리면서 인텔의 입지가 흔들리고 있습니다. ARM 아키텍처는 본래 저전력 저성능 기기에 주로 들어갔으나 지난 10여 년 간 성능이 비약적으로 발전하면서 이제는 전력 대 성능비는 물론이고 절대 성능으로도 인텔을 위협하고 있습니다.

이런 위기 상황을 타개하기 위해 인텔의 신임 CEO인 팻 겔싱어는 IDM 2.0 전략을 발표했습니다. 인텔이 반도체의 생산과 설계, 판매까지 모두 담당하는 종합 반도체 회사(IDM)로 남을 뿐 아니라 한 걸음 더 나아가 사업 영역을 확대해 경쟁자의 도전을 물리치겠다는 것입니다. IDM 2.0 전략 중 하나는 인텔도 TSMC나 삼성처럼 시스템 반도체 파운드리 사업에 뛰어드는 것입니다.

그런데 아무리 인텔이라고 해도 현재 시장의 과반을 장악한 TSMC나 TSMC를 맹추격하기 위해 막대한 투자를 아끼지 않는 삼성이 있는 파운드리 시장에서 경쟁력을 지니기는 어렵습니다. 가장 좋은 방법은 이 두 회사보다 더 우수한 미세 공정을 고객들에게 제공하는 것인데, 현재 상황은 반대로 인텔이 최신 미세 공정에서 두 회사의 힘을 빌려야 하는 입장입니다. 따라서 인텔에게는 뭔가 다른 차별화가 필요합니다. 단순한 반도체 위탁 생산을 넘어 칩의 설계 기술까지 고객에게 서비스하는 인텔 파운드리 서비스(Intel Foundry Service, IFS)를 주장한 데는 이런 배경이 숨어 있습니다.

그런데 사실 ARM 아키텍처는 이미 ARM이 상당 부분 레퍼런스 설계 기술을 제공합니다. 애플처럼 대부분 자체 설계의 커스텀 프로세서를 사용하는 회사나 혹은 프로세서 설계 기술이 부족해 레퍼런스 코어를 사용하는 회사나 모두 인텔의 IFS에서 큰 만족을 느끼기 어려운 것입니다. 따라서 인텔은 다른 파운드리 서비스에서는 불가능한 x86 코어 기술도 라이선스 방식으로 제공할 계획입니다. 여기에 더해 최근 ARM의 대안으로 많은 관심을 받는 RISC-V 기반 프로세서 설계 및 위탁 생산 서비스도 제공합니다.

RISC-V는 오픈 소스 CPU 프로젝트로 탄생한 아키텍처로 아직은 응용 사례가 거의 없으나 뛰어난 성능을 지녔을 뿐 아니라 기본적으로 라이선스 비용이 없는 무료라는 점 때문에 관심이 높아지고 있습니다. 특히 엔비디아가 ARM을 인수하게 되면 경쟁사 입장에서는 RISC-V에 대한 관심은 더 커질 것으로 예상됩니다.

그런데 오픈 소스 아키텍처라는 점이 꼭 유리한 것만은 아닙니다. 리눅스 같은 오픈 소스 OS도 목적에 맞게 개조하려면 상당한 시간과 비용이 들어갑니다. 복잡한 프로세서는 더 말할 필요도 없습니다. 더구나 리눅스 관련 개발 인력은 비교적 쉽게 구하지만, RISC-V 반도체 설계 전문가는 정말 구하기 어렵습니다. 여러 가지 목적에 맞춘 프로세서를 제공하는 ARM과 가장 큰 차이점입니다.

서론이 길었는데 SiFive는 바로 RISC-V 기반 프로세서를 설계하는 회사입니다. ARM의 Cortex-A계열 프로세서처럼 목적에 맞춘 몇 가지 제품군을 갖고 있습니다. 사실 설립한 지 얼마 안 된 신생 스타트업으로 아직 제대로 된 매출도 발생하지 않았지만, 이미 1억8600만 달러의 자금을 끌어모아 활발한 RISC-V 기반 프로세서 프로젝트를 진행하고 있습니다. 참고로 이 자금 중 일부는 인텔이나 SK 하이닉스 같은 대형 반도체 제조사가 투자한 것입니다.

SiFive는 최근 P550과 P270이라는 고성능 프로세서 제품군을 공개하면서 인텔과 협력해 제조할 것이라고 발표했습니다. SiFive의 최신 프로세서는 TSMC의 5nm 공정과 현재 개발 중인 인텔의 7nm 공정으로 제조될 예정입니다.

그렇게 되면 인텔의 x86 CPU 제품군과 충돌하게 되는 것이 아닌가 생각할 수 있지만, 아직 SiFive의 프로세서는 컨트롤러나 차량용 반도체 등 특수 목적에 들어가는 것이 대부분이라 인텔 CPU의 시장을 잡아먹을 가능성은 희박합니다. 인텔 입장에선 SiFive를 인수했을 때 시장을 서로 잠식하지 않고 시너지 효과를 기대할 수 있는 부분이기도 합니다. 시스템 반도체라고 해서 CPU만 있는 게 아니라 최근에 심각한 문제가 된 차량용 반도체부터 사물 인터넷 등 여러 분야가 있는데, RISC-V는 사실 이 분야에 가장 유리한 프로세서입니다.

관련 반도체를 제조하는 여러 고객들에게 x86이나 ARM 대신 RISC-V 기반의 더 저렴한 대안을 제시한다면 인텔 파운드리 서비스만의 강점이 될 수 있습니다. 다만 RISC-V 생태계는 이제 태동 단계이며 아직 수익을 내는 상황도 아닙니다. 따라서 선뜻 20억 달러를 지불하는 쉽지 않습니다. 겔싱어 CEO가 어떤 결단을 내릴지 주목됩니다. 다만 인수 여부와 관계없이 인텔과 SiFive의 협업은 이미 공개된 기정사실입니다.

인텔은 과거에도 몇 차례 x86 이외의 다른 아키텍처 프로세서를 개발하고 제조한 경력이 있습니다. ARM과 손잡고 초창기 스마트폰 AP도 만들었고 HP와 손잡고 아이테니엄 (Itanium)이라는 서버 CPU도 만들었지만, 모두 관련 사업에서 철수했습니다. 인텔의 거둔 모든 성공은 x86이라는 하나의 아키텍처에 기반했다고 해도 과언이 아닐 정도입니다. 파운드리 시장에 다시 도전하는 인텔이 이 한계를 극복하고 TSMC와 삼성에 이어 파운드리 시장에서 자신만의 입지를 구축할 수 있을지 궁금합니다.

고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com