몇 년 전부터 소문으로만 나돌던 브로드웰(Brodwell) 프로세서의 윤곽이 하나 둘씩 드러나면서 업계 관계자 및 소비자들의 반응도 점점 뜨거워지고 있다. 인텔은 지난 8월, 미국 오레건 주에서 코어 M(Core M) 프로세서로 명명된 코드명 '브로드웰-Y(Broadwell-Y)'에 대해 소개했다.
브로드웰 프로세서의 출시 소식에 인텔의 주가는 급등했으며, 일부 소비자들은 브로드웰 프로세서가 탑재된 노트북을 구매하기 위해 지갑을 닫고 기다리는가 하면 PC 제조사도 초기 마케팅에 총력을 기울여 시장을 선점하겠다는 의지를 보여주고 있다. 혹자는 이런 뜨거운 열기가 몇 해전 울트라북이 처음 출시됐을 때의 그것과 비슷하다고 말하기도 한다.
브로드웰 프로세서가 이처럼 세간의 주목을 받는 이유는 공정을 개선해 집적도를 높임으로써 크기를 줄이는 것은 물론 발열과 소비전력에 있어 획기적인 개선을 이룩했기 때문이다. 여기에 내장 그래픽의 성능도 상당히 높아지는 것으로 알려져 그래픽카드 없이도 어지간한 게임은 돌릴 수 있을 정도의 능력을 보여줄 것으로 기대된다. 비록 컴퓨팅 성능의 향상이 기대만큼 크지는 않지만, 이같은 특징만 가지고도 충분히 매력적인 제품임은 두말할 나위가 없을 것이다.
이러한 점을 종합했을 때 브로드웰 프로세서의 출시는 노트북과 태블릿PC 등 모바일 기기의 역사에 큰 획을 그을 일대 사건이 될 것으로 보인다. 공정의 미세화로 전력이 대폭 줄어 배터리 수명이 크게 연장됐으며, 다이의 크기가 줄고 발열이 적어져 디바이스의 크기도 대폭 줄일 수 있게 됐으니 지금까지와 다른 새로운 제품의 출시도 기대되는 상황이다. 이에 지금까지 알려진 사실을 브로드웰-Y의 특징은 무엇이며, 왜 대중이 브로드웰에 열광하는지를 알아봤다.
미세화된 14nm 공정, 다이 사이즈 대폭 줄였다
브로드웰 프로세서의 가장 큰 특징은 2세대 트라이 게이트 (Tri-Gate)를 기반으로 하는 14nm의 공정으로 만들어졌다. 기존 하스웰(Haswell) 및 아이비브릿지(Ivy Bridge) 프로세서가 22nm 공정을 기반으로 만들어진 것에 비해 더욱 미세화된 공정을 적용한 것.
이는 인텔이 오래 전부터 제시해왔던 틱-톡(Tick-Tock) 전략에 바탕을 둔 변화다. 공정의 미세화는 많은 이득을 가져다 준다. 첫 번째로 향상된 집적도를 통해 다이 사이즈가 대폭 줄어들게 되고, 두께도 더욱 얇게 만들 수 있다. 기존의 모바일용 하스웰 프로세서의 다이 사이즈가 131㎟인 것에 비해 브로드웰-Y는 이보다 약 30% 가량 줄어든 82㎟에 불과하다.
집적도의 향상은 반도체에 있어 가장 기본이 되는 트랜지스터의 개수 증가를 불러와 궁극적으로 성능 향상에 기여하게 된다. 브로드웰-Y의 트랜지스터는 무려 13억개로 기존 하스웰 Y의 9억 6000만 개보다 3억 4천만 개나 증가했다. 결과적으로 인텔이 오래 전부터 공언해왔던 14nm 공정의 진면목을 브로드웰에 와서 확인할 수 있게 된 것이다.
공정 미세화의 가장 큰 문제는 수율이다. 과거 반도체 회사들이 새로운 미세 공정을 발표한 뒤 수율 문제로 생산성이 크게 저하돼 공급 물량이 모자라는 사례를 심심치 않게 볼 수 있었다. 인텔 역시 새로운 공정의 프로세서를 발표할 때 이 문제를 골머리를 앓았던 경험이 있었기에 브로드웰을 바로보는 외부의 시선에 적잖은 우려가 섞여 있었다.
아직까지 브로드웰을 탑재한 제품이 출시된 것이 아니기에 수율 문제에 대해 언급하기에는 이른감이 있지만, 인텔의 발표를 종합해 보면 어느 정도 안정화 단계에 들어섰고, 올 연말 혹은 내년 초 출시에는 큰 무리가 없을 것으로 보인다.
낮아진 소비전력, 모바일 업계에 일대 혁신될 것
앞서 말했듯 공정의 미세화는 곧 소비 전력의 감소로 이어진다. 어찌보면 소비자들에게 다른 어떤 특징보다 가장 와닿는 부분이 바로 전력 효율일 것이다. 최근 IT 시장은 특히 효율을 중시하는 풍조로 흘러가고 있다. 특히 PC 시장의 경우 성능이 어느 정도 상향 평준화를 이루었기 때문에 절대 성능보다는 '가격대비 성능' 또는 '와트당 성능'과 같은 효율 중심의 데이터가 각광받고 있다.
브로드웰에 많은 소비자들이 기대를 거는 이유 또한 이와 같은 맥락에서 풀이할 수 있을 것이다. 사실상 브로드웰은 컴퓨팅 성능 면에서 기존 플랫폼과 큰 차이를 보이지 않는다. 알려진 바에 따르면 CPU 처리 속도의 향상은 5~10% 정도로 그리 크지 않은 수준이다. 하지만 소비 전력을 함께 본다면 이야기가 달라진다.
현재까지 공개된 브로드웰 프로세서의 TDP는 4.5W로 10W가 넘는 하스웰 Y 프로세서의 절반에도 미치지 않는다. 물론 실제 구현 환경에서 소비되는 전력은 이론상의 그것과는 차이를 보일 수 있지만, 이 정도의 저전력을 기반으로 한다는 점은 와트당 성능에 있어 거의 두 배에 가까운 향상을 기대할 수 있는 것이다. 특히 대기전력에서는 무려 60%의 차이를 보여준다고 엄청난 변화인 셈이다.
PC의 근간이 되는 프로세서의 전력이 줄게 되면 무엇보다 휴대성이 크게 높아진다. 예를 들어 동일한 배터리를 탑재한 모바일 디바이스라면 최소한 10~20% 이상 배터리의 사용 시간을 늘릴 수 있게 됐다. 때문에 휴대성에 중점을 둔 노트북과 태블릿PC를 구매하고자 소비자들에게 브로드웰 프로세서는 목마름을 해갈해 줄 오아시스 같은 존재라 할 수 있다.
발열 감소로 팬리스형 디바이스 대거 출시될 듯
공정 미세화로 인한 또 다른 장점으로 발열 감소를 꼽을 수 있다. 과거 펜티엄 프로세서 시절을 기억하는 사람이라면 열이 PC에 미치는 영향에 대해 잘 알 것이다. 한 때 CPU가 가열되면 계란도 익힐 수 있다는 소리가 나올 정도로 발열에 대한 이슈가 컸던 적도 있지만, 최근 출시되는 프로세서는 여러 차례 미세화 공정을 거치면서 온도를 크게 낮췄다. 이에 CPU 구매시 제공되는 레퍼런스 팬만으로도 어느 정도 오버클럭이 가능한 수준까지 발전을 이뤄냈다.
하지만 모바일 기기에 있어 발열은 역시나 골치 아픈 문제다. 통풍이 원활한 데스크톱과 달리 좁은 공간에 많은 부품을 넣어야 하기 때문에 열에 취약할 수밖에 없다. 브로드웰 프로세서에 더 많은 기대를 거는 또 다른 이유가 바로 이러한 문제를 상당 부분 해결해 줄 수 있을 것으로 보인기 때문이다.
인텔이 브로드웰-Y 프로세서에 대한 특징을 처음 공개했을 때 두께를 7.2mm까지 줄인 팬리스 전용 프로세서로 소개했다. 그만큼 발열이 과거에 비해 크게 줄었다는 말이다. 아쉽게도 발열에 대한 구체적인 데이터가 없어 어느 정도까지 인지는 정확히 알 수 없지만, 팬이 없는 태블릿형 PC 디바이스이 적합한 제품임을 표방한 만큼 소비 전력 못지 않게 발열 또한 충분히 낮아졌을 것으로 예상할 수 있다.
GPU의 성능 향상으로 새로운 멀티미디어 세상 구현
인텔은 새로운 코어 i 시리즈 프로세서를 발표하면서 GPU를 CPU에 통합한 형태의 전혀 다른 프로세서를 탄생시켰다. 물론 초기 모델의 경우 성능이 낮아 실용성 면에서 낙제점을 받았지만, 세대를 거듭하면서 크게 발전해 하스웰에 이르러서는 보급형 그래픽카드 없이도 가벼운 온라인 게임과 고화질의 영상 구동이 가능한 정도의 수준까지 도달했다.
브로드웰 프로세서의 GPU 성능은 이보다도 훨씬 더 뛰어나다. 알려진 바에 따르면 브로드웰의 GPU는 기존 하스웰 프로세서에 탑재된 GPU와 동일한 아키텍처를 기반으로 하고 있다. 하지만 세부 스펙을 개선하고, 고화질 영상의 구현에 필요한 여러 가지 기능을 추가하면서 성능을 더욱 높였다.
그래픽 실행 유닛의 개수가 24개로 늘어나면서 유닛당 성능은 많게는 20% 정도 향상됐고, 쉐이더 처리량 또한 50% 가까이 높아졌다. 또한 다이렉트X 11.2와 오픈GL 4.3, OpenCL 1.2와 2.0를 지원함으로써 게임에 있어서도 상당한 영향력을 발휘할 것으로 보인다.
무엇보다 매력적인 점이라면 4K UHD급 해상도를 지원한다는 것이다. 일반적으로 그래픽카드와 같은 외장 GPU가 탑재된 기기를 통해 4K 영상을 구현할 수 있는데, 브로드웰에 탑재된 GPU를 통해 4K 영상을 지원함으로써 모바일 기기를 통해서도 UHD급의 해상도를 볼 수 있게 된 것이다. 여기에 H.265를 기반으로 하는 4K 영상을 구동하는데 최적화된 기능을 포함하고 있고, 퀵 싱크 기술도 한층 개선해 모바일 기기의 한계를 넘어선 모습을 보여주게 됐다.
다나와 테크니컬라이터 이원영
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