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[이슈] Arm의 생태계 확장 주목 ‘슈퍼컴퓨터와 애플 맥 프로세서’

입력 : 2020.07.06 16:10

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[헬로티]


Arm이 스마트폰, 태블릿 시장을 넘어 노트북과 슈퍼컴퓨터 시장으로 생태계를 확장하면서 눈에 띄는 성과를 보이고 있다. 


Arm 프로세서를 기반으로 한 슈퍼컴퓨터가 ‘슈퍼컴퓨팅 컨퍼런스(ISC High Performance, 이하 ISC) 2020’의 TOP500 경연대회에서 1위를 수상한 것이다. 또 애플은 자사의 태블릿인 아이패드에 기존에 탑재됐던 인텔의 프로세서를 더 이상 사용하지 않고, 2년 뒤 Arm 기반의 자체 실리콘으로 사용하겠다는 전략을 지난 6월 22일 세계개발자회의(WWDC 2020) 행사를 통해 발표했다. 



Arm은 스마트폰 시장이 활성화되면서 수혜를 얻은 대표적인 기업 중 하나다. Arm을 기반으로 한 모바일 AP(Application Processor)는 스마트폰 CPU의 대명사로서 시장에서 압도적인 점유율을 보유하고 있다. 


대표적으로 퀄컴의 스냅드래곤, 삼성의 엑시노스, 애플의 아이폰과 아이패드용 실리콘, 하이실리콘(화웨이의 자회사)의 기린(Krin) 등이 Arm의 라이센스를 사용해서 개발된 모바일 AP다. 이 외에도 엔비디아의 테그라(Tegra), 닌텐도 DS와 스위치, PDA, 태블릿 등에도 사용된다. 


Arm이 빠르게 성장할 수 있었던 이유는 x86, MIPS, PowerPC 등과 같은 고성능을 지향했던 경쟁 업체들과는 다르게 일찌감치 저전력/고효율을 목표로 한 기술 시장에 뛰어들었기 때문이다. 또 이전에는 2~3년마다 주요 CPU 코어를 1개 정도 발표하는 데 그쳤지만 Cortex 제품군이 도입되는 시점인 2004년 이후부터 A 계열, R 계열, M 계열 등에서 다양하게 신형 코어를 개발하며 거의 1년에 2종의 신제품을 출시함으로써 빠르게 성장했다. 


이처럼 Arm의 저전력을 앞세운 기술은 최근 슈퍼컴퓨터와 노트북 CPU 시장에서 성과가 나타나고 있다. 


올해 슈퍼컴퓨터 1위, Arm 기반 프로세서 탑재


슈퍼컴퓨팅 컨퍼런스(ISC)는 1993년부터 전세계에서 가장 빠른 슈퍼 컴퓨터 목록을 작성하고 있다. 수년 동안 Top 10의 슈퍼 컴퓨터는 IBM, 인텔, 엔비디아를 비롯해 최근에는 AMD까지 가세해 프로세서와 가속기가 사용되어서 구축됐었다.


그러다 올해 6월 개최된 ISC에서 Arm 기반 프로세서로 구축된 일본의 슈퍼컴퓨터 ‘후가쿠(Fugaku)’가 최고의 자리를 차지하게 되면서 업계에서 이슈가 됐다. 이에 앞서 Arm은 2년전 Arm 프로세서 기반의 슈퍼컴퓨터 양산이 100대를 돌파하기도 했다. 


후가쿠는 일본 이화학연구소(RIKENž리켄)와 후지쯔 리미티드(Fujitsu Limited)가 공동 개발한 시스템이며, 애플리케이션의 벤치마크를 평가하는 HPCG(High-Performance Conjugate Gradient)와 AI 애플리케이션의 작업 처리 성능을 측정하는 HPL-AI(High-Performance Linpack-Artificial Intelligence)의 두 부문에서 높은 점수를 받으면서 최고로 선정됐다. 해당 슈퍼컴퓨터의 연산성능은 415.5PFLOPS로, 지난해 1위였던 IBM 파워(Power) 기반 슈퍼컴퓨터의 연산성능인 148.8PFLOPS 보다 2.8배 빠른 것으로 나타났다. 


Arm 기반 프로세서로 개발된 슈퍼컴퓨터 1위 ‘후가쿠(Fugaku)’


흥미로운 점은 후가쿠가 GPU 가속을 사용하지 않는다는 것이다. 이들은 확장 가능한 벡터 확장을 가진 Arm 코어이며 성능 수치를 가속화하는 GPU가 없었다. 기존에 IBM 시스템을 기반으로 한 최상위 슈퍼컴퓨터들은 엔비디아의 GPU를 사용했다는 점과 비교하면 후가쿠의 기술은 이례적이다. 


그러나 GPU 가속기는 슈퍼 컴퓨팅에 필요한 고성능 계산을 위해서 여전히 필요한 중요 기술이다. 내년에 출시 될 차세대 슈퍼 컴퓨터(AMD, 크레이, 인텔) 등을 보면 GPU 가속 기능이 모두 포함되어 있기 때문이다. 


애플 맥(MAC), 인텔 대신 Arm과 손잡을 예정 


애플은 지난 6월 22일 온라인으로 개최된 WWDC 2020(세계 개발자 컨퍼런스)에서 지금까지 자사의 PC 브랜드 ‘맥(MAC)’에 지금까지 사용했던 인텔의 프로세서를 더 이상 탑재하지 않겠다고 선언했다. 그 대신 자체적으로 개발한 실리콘을 사용하겠다는 계획이다. 


애플이 자체 실리콘 개발을 선택한 이유는 전력 효율성을 확보하기 위해서다. 또 애플은 음성 인식 또는 기타 객체 인식 항목을 클라우드로 보내지 않고 지능형 엣지 장치에서 처리하는 개인화된 장치 구현을 목표로 하고 있다. 


애플이 공식적으로 Arm을 상용하겠다고 언급하지는 않았지만 업계에서는 아이폰과 아이패드와 같이 Arm 기반 자체 프로세서를 사용할 가능성을 높게 보고 있다. 애플은 올해 초부터 자체 실리콘에서 초기 장치를 사용할 수 있게 했고, 2년 후에는 전체 아이맥 제품군에서 자체 개발한 실리콘으로 마이그레이션하고 인텔 부품을 사용하지 않을 것으로 예측된다.


애플은 PC 시장의 약 10%를 차지하기 때문에 이 같은 결정으로 인해 인텔의 매출이 당장은 크게 줄어들지는 않을 것이다. 그러나 다른 PC 및 노트북 제조업체가 애플의 리드를 따르고 성능상의 이유로 다른 대안을 찾는 경우 인텔에게는 큰 타격을 받게 될 것이다. 


애플 맥북 프로


WWDC에서 애플은 아이패드 프로 4세대에 이미 탑재됐던 A12Z Bionic 칩에 램을 16GB 확장한 개발자 킷으로 ARM macOS를 시연했는데, 여러 개의 4K영상을 동시에 렌더링하고 5GB의 psd파일을 포토샵에서 끊김없이 처리해내는 우수한 성능을 보여줬다. 


케빈 크레웰(Kevin Krewell) 티리아스 리서치의 애널리스트는 “Arm이 슈퍼 컴퓨터에 들어간 것은 이번이 처음이 아니며, 애플과 Arm이 처음으로 협력하는 것은 아니지만 이번 소식을 통해 Arm이 지속적으로 시장을 견인해 나가고 있다는 것을 알 수 있다”며 “x86 컴퓨팅 분야에서 AMD의 역할이 강화되며 새로운 생태계가 형성되고 있지만 Arm이 새로운 경쟁자로 부상하고 있기 때문에 x86 시장은 지속적으로 지켜볼 필요가 있다”고 말했다. 



/이나리 기자(eled@hellot.net)

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