출시 예정 ‘12세대 인텔 코어 프로세서’ 시장 변화 이끌까?

[2021년 10월 20일] - 코어 브랜드로 라인업을 개편한 이후, 매년 새로운 프로세서를 선보이고 있는 인텔. 11세대인 현재에 이르기까지 매년 꾸준히 성능 향상을 이뤄오며 소비자에게 다양한 경험을 제공하고 있다. 하지만 그 속을 들여다보면 하나의 큰 아키텍처를 중심으로 외형을 확장하는 형태에 가까웠다. 11세대에 와서 변화를 꾀했지만, 공정에 의한 물리적 한계가 분명했다.

이번에는 다르다. 인텔이 새로운 설계를 적용한 차세대 코어 프로세서를 준비하고 있어서다.

코드명 앨더레이크(Alder Lake)로 알려져 있는 12세대 인텔 코어 프로세서가 그 주인공. 차세대 코브 아키텍처(골든 코브)를 바탕으로 효율을 개선해 더 나은 컴퓨팅 경험을 제공할 예정이다. 그 변화의 핵심은 무엇이고, 이 변화들이 시장에 영향을 줄 수 있을까?

# 10nm 슈퍼핀 공정 + 빅리틀 설계
효율과 성능 두 마리 토끼 잡기 위한 치밀한 전략

12세대 인텔 코어 프로세서, 앨더레이크의 핵심은 새로운 프로세서 작동 구조와 미세공정에 있다. 엄밀히 따지면 모바일 10세대(아이스레이크)와 11세대(타이거레이크) 프로세서 등에서 14nm가 아닌 10nm 기반 미세공정이 먼저 도입된 바 있으며 데스크톱 프로세서로는 12세대가 처음으로 10nm 슈퍼핀(SuperFin) 공정의 수혜를 입게 되었다.

다른 이야기지만, 인텔은 이제 새로운 노드를 사용할 예정이다. 10nm 슈퍼핀을 인텔 7, 이보다 더 미세한 공정에는 인텔 4, 인텔 3, 인텔 20A 등의 명칭을 붙인다. 향후 트랜지스터 최적화 및 초단파를 활용한 집적도 향상을 바탕으로 효율과 성능을 지속 향상시킨다는 그림을 그리고 있는 것이다. 이전 세대 모바일 코어 프로세서와 함께 12세대 인텔 코어 프로세서 또한 그 전환점 앞에 있는 셈이다.

▲ 부하가 걸리지 않은 환경에서는 전력소모는 낮고 효율은 높은 효율코어(Efficient Core)가 쓰인다

흥미로운 점은 12세대 인텔 코어 프로세서는 기존과 다른 하이브리드 기술이 도입된다는 것이다. 이는 인텔이 2020년에 상반기에 공개한 레이크필드(Lakefield) 프로세서와 유사하다. 이 프로세서는 총 5개의 코어로 구성되었는데 1개는 서니 코브(Sunny Cove) 기반의 고성능 코어, 나머지 4개는 트레몬트(Tremont) 기반의 저전력 4코어가 한 패키지 안에 집적된 형태였다. 마치 현재 스마트폰 애플리케이션 프로세서(AP)가 채용하고 있는 빅리틀(Big. Little) 구조와 같다.

▲ 성능이 필요한 상황에서는 성능코어(Performance Core)가 작동한다. 여기에 효율코어도 유기적으로 작동하는 구조가 될 것으로 예상된다

새로운 제품도 조금 다르지만 이 법칙을 따른다. 저전력과 고성능 코어를 함께 배치해 부하가 적은 상황에서는 저전력 코어를 작동시켜 효율을 높이고, 부하가 강하게 걸리는 상황에서는 모든 코어가 자원을 최대한 활용하며 결과물을 내놓는다. 여기에는 제품에 따라 하이퍼스레딩(Hyper-Threading) 기술이 접목될 가능성도 적지 않다.

▲ 모든 코어를 효과적으로 활용하고자 프로세서 내에는 스레드 디렉터 기술이 접목됐다

코어의 효율을 최대한 끌어내기 위해 인텔은 스레드 디렉터(Thread Director) 기술을 접목하기도 했다. 각 코어에 인가되는 부하를 상황에 따라 실시간으로 분배하는 역할을 한다. 이를 구현하기 위해 프로세서 내에는 프리페치, 분기예측 등을 개선시켰으며 캐시 메모리와 버퍼 또한 크게 늘리는 등의 노력을 기울였다. 기존에는 속도와 코어 수를 늘리는 물리적인 요소에 초점을 뒀다면, 차세대 프로세서는 그 기조는 어느 정도 유지하면서 효율을 최대한 끌어내는 방향으로의 발전이 이뤄지고 있다.

# 전송대역 높아지고, 전력소모는 낮아지고
12세대 코어 프로세서가 품은 차세대 DDR5 메모리

12세대 코어 프로세서가 주목받고 있는 또 다른 부분은 바로 차세대 메모리를 사용할 예정이라는 점에 있다. 현재 주력 메모리 라인업은 DDR4다. 출시 이후 높은 작동속도와 기존 대비 낮은 전력소모 등 장점이 분명했지만, 2014년 출시된 이후로 속도 향상 외에는 뚜렷한 변화가 없었던 것도 부정할 수 없다. DDR5 메모리는 이 부분을 최대한 개선하고 속도와 효율을 높였다.

우선 DDR5 메모리는 칩당 집적도 향상으로 인해 제공되는 용량이 늘어난다. 기존에는 제품에 따라 최대 32GB였던 것에서 128GB로 확대되는 것이다. 여기에 에러 검출에 필요한 ECC(Error Correction Code) 장치를 탑재할 수 있게 됨으로써 신뢰성이 크게 향상된다.

▲ 12세대 인텔 코어 프로세서는 DDR5 메모리를 사용하게 될 예정이다

전송 효율에 대한 요소도 개선됐다. 기존에는 채널당 64비트 데이터 전송이 가능했다면, DDR5는 32비트 채널이 2개 제공됨으로써 데이터를 효과적으로 주고받도록 설계됐다. 여기에 데이터 입출력이 되는 과정에서 메모리 뱅크가 잠겼던 DDR4와 달리 DDR5는 Same Bank Refresh 기술을 도입해 다른 뱅크가 데이터 입출력 되는 과정에서 다른 뱅크를 초기화해 다음 작업에 즉시 투입되도록 만든다.

이 외에도 DDR4 대비 더욱 빨라지는 작동속도, 1.1V로 낮아진 전압에 의한 전력 효율 향상도 차세대 메모리가 갖는 장점이다. 당장은 원하는 수준의 성능이 구현되기에는 한계가 있겠지만, 세대 교체라는 측면에서 보면 도입할 가치는 충분해 보인다.

#‘새 술은 새 부대에’ 변화를 폭넓게 접목한 12세대 코어 프로세서
인텔의 변화는 시장에서 인정받을 수 있을까?

프로세서 성능 경쟁이 더욱 치열해지고 있다. 지금까지는 코어 수를 확대하고 가지고 있는 자원을 최대한 이끌어내는 형태였다. 인텔도 마찬가지다. 코어 프로세서는 세대를 거듭하면서 최대 8~10개 코어를 제공해왔고, 작동속도 또한 최대 5GHz에 달할 정도에 이르렀다. 하지만 차세대 코어 프로세서는 이 부분에 변화를 예고하고 있다.

물리적인 변화도 있다. 프로세서가 기존의 LGA 1200 방식에서 LGA 1700으로 커지면서 기존 플랫폼에서는 사용이 어렵기 때문이다. 새로운 프로세서를 구매하기 위해 플랫폼 전체를 바꿔야하는 상황이다. 그러나 완전히 달라진 차세대 기술이 접목되는 만큼, 어쩔 수 없는 부분이기도 하다.

자연스럽게 소비자 입장에서 주목될 부분은 과연 ‘성능 향상을 체감할 수 있는가?’ 여부다. 다양한 변화와 차세대 기술을 품은 12세대 인텔 코어 프로세서가 풀어야 할 숙제다. 과연 인텔은 코어2(콘로), 코어(네할렘) 프로세서 출시 때의 영광을 재현할 수 있을까? 앞으로의 행보가 기대된다.

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