[고든 정의 TECH+] 432개의 코어를 집적한 ‘메이드 인 유럽’ 프로세서 등장

최근 CPU 제조사들은 아키텍처를 개선하고 클럭을 높이는 방식만으로는 충분한 성능 향상을 얻을 수 없기 때문에 더 많은 코어를 집적하는 방향을 선택하고 있습니다. 이미 서버 영역에서는 50개를 넘어 최대 100개 이상의 코어를 집적한 대형 프로세서가 등장한 상황입니다. 주로는 크기가 작은 편인 ARM CPU가 주종을 이루지만, AMD와 인텔 모두 128코어, 144코어 서버 프로세서를 출시할 예정이고 이미 소비자용 프로세서도 16-24코어 제품까지 나와 있는 상황이기 때문에 앞으로 코어 숫자는 계속 늘어날 것으로 보입니다.

그런데 이런 코어 숫자 경쟁에 뛰어든 의외의 선수가 있습니다. 바로 유럽 연합의 지원을 받은 프랑스의 고성능 CPU 스타트업인 SiPearl이 그 주인공입니다. SiPearl은 미국 IT 기업 제품 일색인 서버 및 슈퍼컴퓨터 시장에서 메이드 인 유럽(made in Europe)을 내세운 유럽 토종 기업으로 아직 구체적인 제품을 내놓지는 못하고 있지만, 상당한 지원을 받아 유럽 자체 설계의 엑사스케일 슈퍼컴퓨터 개발을 노리고 있습니다.

SiPearl의 CPU는 기본적으로 ARM 계열이지만, 독특하게도 유럽 우주국의 지원을 받아 취리히의 스위스 연방 공과대학 및 이탈리아 볼로냐 대학과 함께 개발하는 오카미(Occamy) 프로세서는 RISC-V 계열입니다.

오카미 프로세서에서 독특한 부분은 다른 고성능 CPU 제조사들과 달리 어느 정도 성능을 낼 수 있는 코어 숫자를 늘리는 게 아니라 매우 작은 32비트 RISC-V 프로세서를 많이 집적했다는 것입니다. 따라서 216개의 RISC-V 코어를 집적해도 제조 단가가 매우 비싼 최신 미세 공정이 필요 없습니다. 오카미 프로세서는 오래된 글로벌 파운드리의 GF12LPP 공정을 사용하는 데, 216개의 코어와 HBM2e 메모리 컨트롤러를 장착해도 면적이 73㎟에 불과합니다.

프로세서는 두 개의 칩렛으로 이뤄지는 데, 칩렛에는 16GB HBM2e 메모리가 있어 총 432개의 코어와 32GB HBM2e 메모리를 지닌 구성입니다. 네 개의 반도체 다이를 연결하는 것은 65nm 공정으로 만든 실리콘 인터포저입니다.

오카미 프로세서의 연산 능력은 FP64 기준 0.75TFLOPS이고 FP8 기준 6TFLOPS로 현재 기준으로 봤을 때 빠른 성능이라고 보기는 어렵습니다. 솔직히 말하면 슈퍼컴퓨팅을 위한 목적이라고 생각하기 어렵고 게임 목적의 고성능 GPU에도 밀리는 성능입니다.

다만 유럽우주국이 개발을 후원한 점으로 봤을 때 어쩌면 오카미 프로세서의 진짜 목적은 우주 공간에서도 사용할 수 있는 고성능 병렬 프로세서일 가능성이 있습니다. 강력한 방사선에 노출된 환경에서는 오히려 최신 미세 공정이 불리합니다. 대부분의 우주선용 컴퓨터는 구형 공정을 사용합니다. 얇은 전선과 굵은 전선 중 어느 쪽이 안전성이 높을지 생각하면 쉽게 이해가 가능한 대목입니다.

이렇게 생각하면 오카미 프로세서의 이상한 구성도 이해가 될 수 있습니다. 오작동을 방지하기 위해서는 가능한 단순한 구조가 유리하기 때문에 매우 작고 단순한 RISC-V 프로세서를 많이 탑재하고 최신 공정을 사용하지 않은 것입니다. 2020년 발사된 화성 로버인 퍼서비어런스에 탑재된 RAD 750도 1997년에 나온 PowerPC 750 기반으로 나온 만큼 오카미 정도 성능이면 우주 공간에서는 최강의 슈퍼컴퓨터가 되기에 부족하지 않습니다.　

다만 유럽우주국은 이 프로세서에 대한 구체적인 활용 방안에 대해서는 언급하지 않고 있습니다. 프로세서의 성능과 신뢰성, 그리고 여러 가지 사항을 검토한 후 양산 및 탑재가 결정될 것으로 보입니다. 아마도 이렇게 관련 스타트업을 지원하면서 다양한 프로세서를 만들게 하는 이유는 메이드 인 유럽 IT 기술을 육성하기 위한 의도로 풀이됩니다. 시스템 반도체 산업을 육성하려는 우리 역시 주목할 만한 대목입니다.

고든 정 과학 칼럼니스트 jjy0501@naver.com