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인텔(Intel)은 5월 7일, 서울 여의도 인텔코리아 교육장에서 기자간담회를 열고, 새로운 저전력, 고성능 마이크로아키텍처인 실버몬트(Silvermont)를 공개했다. 새로운 세대의 아톰(Atom) 프로세서에 활용되는 이 실버몬트 마이크로아키텍처는 스마트폰에서 데이터센터까지 시장의 저전력 요구를 달성하기 위해 22nm 트라이게이트 SoC 제조 공정을 이용해 구현되어, 기존 세대 아톰 프로세서 대비 큰 성능과 전력 효율 향상을 달성했다.
실버몬트 마이크로아키텍처는 3D 트라이게이트 트랜지스터를 사용하는 인텔 22nm SoC 공정에 상호 최적화되도록 설계되었으며, 새로운 비순차적 실행 엔진과 새로운 인텔 아키텍처 명령어 및 기술을 지원한다. 또한 새로운 멀티 코어 및 시스템 패브릭 아키텍처를 통해 최대 8개 코어까지 확장 가능하며, GPU를 포함해 적용되는 새로운 인텔리전트 버스트 기술, 저전력 C-스테이트 등을 포함하는 강화된 전력 관리 기술을 제공한다.
실버몬트 마이크로아키텍처는 다양한 표준 매트릭스 상에서 기존 세대 인텔 아톰 프로세서 코어 대비 최대 3배의 최고 성능 또는 동일 성능 기준 5배 적은 전력 소모 구현이 가능하다. 인텔은 이 마이크로아키텍처를 이용해 태블릿을 위한 쿼드 코어 ‘베이 트레일(Bay Trail)’ SoC, 모바일을 위한 ‘메리필드(Merrifield)’, 마이크로서버를 위한 ‘아보톤(Avoton)’, 이외에도 임베디드 등 다양한 시장을 위한 제품을 선보일 예정이다.
▲ 인텔코리아 이희성 사장
인텔코리아 이희성 사장은 이번 실버몬트 마이크로아키텍처의 특징으로 극대화된 전력 효율을 꼽았다. 그리고 현재 인텔은 데이터센터와 HPC 환경에서부터 PC와 울트라북, 태블릿, 스마트폰에서 임베디드, 네트워크의 인텔리전트 시스템에 이르기까지 모든 컴퓨팅 세그먼트에 있어 솔루션을 가지고 있으며, 실버몬트는 마이크로서버에서 인텔리전트 시스템에 이르기까지 다양한 형태로 활용될 수 있다고 소개했다.
모바일 제품 부분에서도 인텔은 울트라북에서 컨버터블, 태블릿과 스마트폰에 이르기까지 폭넓은 시장에 대응할 수 있는 제품군을 갖추고 있다. 그리고 모바일 부분에서 코어 프로세서는 울트라북, 태블릿, 컨버터블 폼팩터에서 뛰어난 성능과 배터리 효율을 보여준 바 있으며, 스마트폰 등 배터리 효율과 이동성이 강조되는 시장에서는 아톰 프로세서 제품군이 활용되고 있다.
데이터센터 시장에서는 전통적으로 제온 프로세서 제품군이 활용되어 왔지만, 마이크로서버나 SDN 등 데이터센터에서의 변화에 따라 아톰 프로세서도 서버와 스토리지, 네트워크 등에서 활용되는 모습을 볼 수 있다. 임베디드 애플리케이션이나 IVI 부분은 전통적으로 아톰 프로세서가 강세를 보였지만, 시스템의 연결성이나 관리 측면의 요구 때문에 코어 프로세서가 이용되는 경우도 있다고 지적했다.
▲ 다양한 형태의 제품이 출시될 예정이다.
실버몬트 마이크로아키텍처는 마이크로서버에서부터 임베디드에 이르기까지 다양한 형태의 애플리케이션에 활용될 수 있도록 제품화될 예정이다. 마이크로서버를 위한 제품으로는 ‘아보톤(Avoton)’ 이, 데이터센터의 네트워크 장비 등을 위해서는 ‘랭글리(Rangeley)’ 가 선보일 예정이다. 또한 태블릿이나 노트북 등을 위한 ‘베이트레일(Baytrail)’과 스마트폰을 위한 ‘메리필드(Merrifield)’, 임베디드를 위한 제품 등이 준비될 것이라 소개되었다.
지금까지 아톰 프로세서는 공정과 아키텍처를 동시에 개선하는 형태의, 다소 긴 호흡의 주기를 가지고 있었다. 그리고 인텔은 실버몬트 마이크로아키텍처 이후로는 기존의 코어 프로세서 제품군에서 이용하는 ‘틱-톡’ 모델을 적용해 1년에 한 번씩 제품군의 리프레시를 진행할 것이라고 소개했다. 이에 따르면, 다음 모델은 14nm 공정이 적용되는 ‘에어몬트(Airmont)’가 되며, 이는 인텔 내부에서 아톰 아키텍처의 중요성이 강조되는 것이 반영된 결과라고 덧붙였다.
한편 인텔은 자사가 가지는 IDM 어드밴티지로, 마이크로아키텍처와 공정 기술, 제품 디자인, 생산 시설과 패키징, 개발을 위한 툴 등을 모두 가지고 있고, 모든 제품 개발에 공통적으로 활용되고 있다는 점을 꼽았다. 이를 통해 제품의 개발에서 상품화, 생태계 구축에 이르기까지 일관적인 진행이 가능하며, 이는 이를 모두 갖추지 못한 경쟁사들과 비교할 때 우위를 가질 수 있다는 것이다.
▲ 인텔코리아 최진욱 상무
이어 인텔코리아 최진욱 상무가 실버몬트 마이크로아키텍처의 기술적 부분을 자세히 소개했다. 실버몬트 마이크로아키텍처는 이전 세대의 모델과 달리, 새로운 비순차적 실행 엔진을 탑재한 것이 가장 먼저 꼽히는 변화인데, 이는 새로운 22nm 공정을 활용하면서 트랜지스터 집적이나 전력 소비 부분에서 여유가 생겼기 때문에 가능해진 부분이라고 소개했다.
또한 새로운 멀티코어와 시스템 패브릭 아키텍처, 새로운 명령어 셋 등의 변경 사항들이 실버몬트에 적용되었다. 새로운 멀티 코어 및 시스템 패브릭 아키텍처는 최대 8코어까지 확장 가능하며, 보다 높은 대역폭과 낮은 레이턴시를 제공한다. 새로운 명령어 셋의 지원 측면에서는 64비트 환경 지원을 포함해, '웨스트미어' 마이크로아키텍처에 준하는 명령어 셋이 적용되어 있다. 이외에도 새로운 보안 기술과 하드웨어 기반의 가상화 기술이 적용되어 있다.
에너지 효율을 위한 부분에서는 22nm 트라이게이트 공정과 함께, 워크로드에 따라 변하는 동작 속도는 기존 대비 더 넓은 폭으로, 적극적으로 변화되도록 바뀌었다. 또한 GPU를 포함해 적용되는 새로운 인텔리전트 버스트 기술과 모바일 환경에서도 즉각적인 대응과 대기 전력 최적화를 가능하게 한 개선된 C-스테이트 기술 등이 적용되었다고 소개되었다.
▲ 코어 모듈은 한 모듈에 두 개의 코어와 L2 캐시 등을 갖춘다.
실버몬트 마이크로아키텍처에서 코어는 모듈 단위로 구성되며, 하나의 모듈에는 두 개의 코어가 최대 1MB의 L2 캐시로 연결되어 패키징되어 있다. 이 모듈은 SoC 패브릭과 포인트-투-포인트 IDI 인터페이스로 연결되며, 독립적인 읽기, 쓰기 채널과 함께 비순차 처리 트랜잭션 처리를 지원한다. 전력 관리 측면에서는 코어별로 동작 속도와 전력 관리 기능이 적용된다.
새로운 명령어 지원 측면에서는 기존 웨스트미어 마이크로아키텍처에서 지원되던 64비트 환경과 SSE 4.2, AES-NI 등의 기능들이 새롭게 추가되었다. 새로운 기술 지원 측면에서는 실시간 명령어 트레이싱이나 가상화 측면에서의 VT-x2, OS Guard 등이 추가되어 성능, 가상화, 보안 측면에서 더 다양한 활용을 지원하고 있다고 소개했다.
성능과 전력 관리 효율 측면에서의 변화로는 '버스트 모드'의 변화가 꼽힌다. 예전 모델의 버스트 모드가 프로세서 부분에서 열관리 부분에서의 여유만을 활용했다면, 실버몬트에서는 온도 뿐 아니라 전력 공급 부분을 고려하고, 프로세서 뿐 아니라 GPU를 아우르는 SoC 전체의 상황을 고려해 적용되어, 상황에 따라 최적의 성능과 전력 효율을 기대할 수 있다.
C-스테이트의 동작 방법도 좀 더 세분화되었다. 기존의 동작 방법 대비 달라진 점은 C6 스테이트가 더 세분화되어 있다는 것인데, 기존 C6가 L2 캐시를 모두 플러싱하는 데 반해 실버몬트에서는 사용할 가능성이 있는 캐시를 일부 남겨두어 C6에서도 빠른 복귀가 가능하도록 했으며, 이를 통해 대기 상태에서의 전력 효율과 사용자 편의성을 높였다.
▲ 전 세대 대비 성능과 전력 효율의 향상이 돋보인다.
▲ 경쟁 제품들과 비교해서도 뛰어난 경쟁력을 제시한다.
실버몬트 마이크로아키텍처는 전 세대의 솔트웰 마이크로아키텍처와 비교할 때 싱글 코어, 싱글 쓰레드에서 두 배 높은 성능을 가지고 있으며, 멀티 코어 구성에서는 2코어 4쓰레드 솔트웰 대비 4코어 4쓰레드의 실버몬트가 2.8배 높은 성능을 보인다. 또한 전력 소비 측면에서는 싱글 쓰레드 환경에서 동일 성능 기준 4.7배 적은, 멀티 쓰레드 기준 4.4배 적은 전력 소비량을 보인다고 덧붙였다.
또한 인텔은 자사의 실버몬트 마이크로아키텍처를 사용한 프로세서가 현재 경쟁 프로세서 대비 성능과 전력 효율 모두에서 뛰어나다는 테스트 결과를 소개했다. 인텔이 소개한 자료에 따르면, 듀얼 코어의 실버몬트는 쿼드 코어 구성의 경쟁 제품과 비교할 때 1W 소비전력 상황에서 1.6배 뛰어난 성능과 2.4배 낮은 전력 소비량을 보이고, 1.5W 코어 파워 조건에서는 2배 성능과 피크 성능에서 4.3배 적은 전력 소비량을 보인다고 소개했다.
한편 인텔은 현재 최신 ARM 계열 AP들이 이용하는 '빅-리틀' 구조에 대응하기 위한 방법으로 강력한 코어당 성능을 활용, 코어의 동작 속도를 폭넓게 조절하는 형태로 대응하고 있다고 밝혔다. 이를 통해 빅-리틀 구조에서 나오는 코어간 전환 오버헤드 등의 문제를 원천적으로 제거할 수 있다는 것이다. 그리고 앞선 공정과 아키텍처의 경쟁력을 통해 경쟁 제품 대비 더 낮은 전력 소비로 더 높은 수준의 성능을 구현할 수 있다고 강조했다. | 
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