서버 늘리고 데스크톱은 유지하고…AMD의 시장 맞춤형 CPU 공략법 [고든 정의 TECH+]

AMD는 컴퓨텍스 2024에서 Zen 5 아키텍처를 적용한 전 제품군을 동시에 공개했습니다. 서버 부분에서는 5세대 에픽 프로세서(코드네임 Turin), 데스크톱 부분에서는 라이젠 9000 시리즈(코드네임 Granite Ridge), 노트북 부분에는 라이젠 AI 300 시리즈(코드네임 Strix Point)를 한 번에 공개한 것입니다. 출시 시점은 올해 7월(라이젠 9000, 라이젠 AI 300)과 하반기(5세대 에픽)로 곧 시장에서 볼 수 있을 것입니다.

이번 발표에서 흥미로운 부분은 데스크톱, 노트북, 서버 제품군이 각기 시장 상황에 맞춰 다른 전략을 지니고 있다는 것입니다. 노트북 프로세서인 라이젠 AI 300의 경우 NPU를 추가해 마이크로소프트의 코파일럿 + PC 기준을 충족함과 동시에 Zen 5 코어 4개 + Zen 5c 코어 8개로 스레드 숫자를 24개로 늘려 경쟁사인 인텔과 멀티스레드 경쟁에서도 밀리지 않겠다는 점을 분명히 했습니다.

반면 데스크톱 제품인 라이젠 9000 시리즈는 전 세대와 코어 구성이 달라진 게 없습니다. 다른 제품들은 코어를 늘리는 가운데 라이젠 9000만 유지한 부분이 오히려 더 주목됩니다. 일각에서는 인텔처럼 AMD도 고성능 코어와 고효율 코어의 하이브리드 구조로 가면서 코어 숫자를 늘릴 것이라는 예측도 있었으나, 모바일 코어 숫자만 최대 12개로 늘어나고 데스크톱 프로세서는 16코어를 유지했습니다. 하지만 여기에는 나름 그럴 만한 이유가 있습니다.

과거 AMD의 견제가 미약하던 시절 인텔은 4코어 제품을 오랜 시간 주력 제품으로 내세웠습니다. 그런 상황에서 도전자였던 AMD의 라이젠 프로세서는 8코어 제품을 주력으로 내세워 시장을 잠식해 들어갔습니다. 급기야 과거 자신만만하던 인텔마저 6, 8코어 제품을 급하게 내놓았을 정도입니다. 그러나 AMD는 여유 있게 16코어 제품을 내놓으면서 인텔의 추격을 따돌렸습니다. 결국, 인텔도 16코어, 24코어 제품을 내놓으면서 맞불을 놓았습니다.

하지만 코어 숫자가 경쟁적으로 늘면서 전력 소모 역시 크게 늘어난 것이 문제가 됐습니다. 여기에 경쟁자를 의식해 클럭까지 6GHz까지 높였으니 전력 소모량과 발열은 더 감당하기 힘든 수준이 됐습니다. 일부에서는 두 회사가 CPU를 두고 ‘전력 차력 쇼’를 벌이고 있다는 비판까지 나왔습니다. 당분간 코어 수 경쟁을 더 벌이기 힘든 상황이 된 것입니다.

물론 그럼에도 데스크탑 부분에서 AMD는 최대 16코어, 인텔은 최대 24코어를 유지하고 있기 때문에 이번에는 AMD가 코어 숫자를 좀 더 늘릴지도 모른다는 관측도 있었습니다. 스레드 숫자는 32개로 똑같지만, 코어 숫자가 적다는 것은 마케팅 측면에서는 불리하기 때문입니다. 하지만 AMD가 그렇게 하지 않은 것은 크게 두 가지 이유로 해석해 볼 수 있습니다. 첫 번째로 Zen 5 코어의 IPC가 16% 늘어나서 코어 숫자를 늘리지 않고도 성능을 높일 수 있다는 것입니다. 코어 숫자나 클럭은 똑같아도 한 번에 할 수 있는 일의 양을 의미하는 IPC가 늘어나면 성능을 높일 수 있습니다. 두 번째로 아키텍처를 개선하고 4nm 공정을 미세 공정을 도입하면 같은 코어 수를 기준으로 전력 소모량을 줄일 수도 있습니다. 실제 공개한 내용을 보면 16코어인 라이젠 9 9950X만 TDP가 170W로 전 세대와 동일하고 12코어인 라이젠 9 9900X는 전 세대보다 50W가 줄어든 120W입니다. 8코어, 6코어 제품 역시 TDP가 105W에서 65W로 40W가 줄었습니다.

물론 TDP는 실제 전력 소모량과는 다를 수 있지만, 그래도 수치가 줄어들면 실제 전력 소모량도 줄어드는 게 일반적입니다. 따라서 이번에는 코어 수를 유지하고 비판의 대상이 된 과도한 전력 소모량을 줄이기 위해 노력했다는 해석이 가능합니다.

한 가지 변수는 경쟁자인 인텔 애로우 레이크입니다. 애로우 레이크가 예상보다 코어 숫자가 많을 경우 라이젠 9000 시리즈가 멀티스레드 성능에서 밀릴 수 있습니다. 그래도 AMD에게는 남은 카드가 하나 더 있습니다. 바로 3D V 캐시 메모리를 추가해 성능을 높이는 것입니다. 이 방법으로 AMD는 게임 부분에서 경쟁자를 확실히 따돌려왔습니다. 이번에도 같은 방식으로 고성능 제품군인 9000X3D 시리즈를 추후에 공개할 것으로 보입니다.

지난 몇 년 간 코어 수를 유지한 데스크톱과는 대조적으로 AMD는 서버 제품인 에픽 프로세서에는 아낌없이 코어 숫자를 늘렸습니다. 따라서 5세대 에픽 프로세서는 4세대와 비교해서 Zen 5 코어는 33% 늘어난 최대 128코어까지 Zen 5c 코어는 50%나 늘어난 192코어까지 지원합니다. 대신 TSMC의 3nm 공정을 사용해 전력 소모 증가는 최대한 억제한 것으로 보입니다. 그리고 코어 수를 늘리는 것 자체로 데이터 센터에서는 상당한 전력 절감 효과가 있습니다. 최신 데이터 센터에는 수천 개에서 수만 개의 서버가 존재합니다. 그런데 서버 사이의 데이터를 주고받는 과정에서도 막대한 양의 에너지가 소비됩니다. 같은 서버 안에 있는 CPU 사이에도 같은 상황이 발생합니다. 따라서 64코어 CPU 두 개보다 128코어 CPU 한 개가 더 효율이 높고 128코어 서버 두 대보다 256코어 서버 한 대가 전력 소모가 적습니다. 5세대 에픽 프로세서의 경우 가장 흔히 쓰이는 2소켓 서버 기준으로 최대 384코어 768스레드가 가능해 앞으로 상당한 수요가 예상됩니다.

참고로 AMD는 3세대까지 최대 64코어 에픽 프로세서를 지원하다 4세대에서 128코어, 5세대에서 192코어까지 순차적으로 늘려가고 있는데, 서버 시장 점유율 역시 덩달아 늘어나고 있습니다. 리사 수 AMD CEO에 의하면 AMD의 서버 시장 점유율은 이제 33%에 도달했습니다. 몇 년 전만 해도 상상하기 어려웠던 수치입니다.

도전자 AMD의 거센 공세에 직면한 인텔 역시 여러 비장의 카드를 준비해 둔 상태입니다. 노트북 부분의 루나 레이크와 데스크톱 부분의 애로우 레이크 역시 올해 하반기에 출격을 대기하고 있습니다. 올해도 과거에는 상상하기 힘든 수준으로 강해진 AMD와 여전히 만만치 않은 능력을 지닌 채 반격을 준비하는 인텔의 대결이 주목됩니다.

고든 정 과학 칼럼니스트 jjy0501@naver.com