Aug 26, 2008

새로운 전력 절감형 컴퓨터칩 설계 기술

KISTI 『글로벌동향브리핑(GTB)』 2008-08-23

많은 미래 컴퓨터들이 데이터를 취급하는 방법에 있어서 중요한 변화가 현재 세계에서 제일 큰 반도체 회사에 의해서 준비되고 있는데, 지난 화요일(08년 8월 18일 기준) 인텔사는 자사가 주최한 인텔 개발자 포럼(Intel Developer Forum;IDF)에서 미래 컴퓨터 제품마다 나타나게 될 새로운 전력 절감형 반도체 아키텍처인 Nehalem을 공개하였다. 본 기술의 핵심은 전력 사용을 절감시키면서, 사용속도는 오히려 개선시키고 있는 것인데, 이에 주목하면서, 새로운 컴퓨터 반도체 칩 기술에 관한 개발동향과 이러한 제품의 내부원리에 대하여 나타내고 있는 다음의 기사를 살펴보고자 한다.

본 기술은 다양한 유형의 서버, 데스크톱, 노트북 제품에서 전력을 절감시키면서 서버, 속도는 오히려 향상시키고 있는 것으로 나타나고 있다. 본 기술의 핵심은 반도체 칩에 부착된 새로운 유형의 전력 절감 제어 장치가 반도체에 칩의 개별 데이터 처리 장치의 작업들을 제어하는 역할을 하는 것이다. 예를 들어 4개의 핵심 코어를 가진 제품 중 두 개의 코어가 작동 중이라면, 본 제어 장치는 작동하지 않는 코어들에게 전력을 공급하지 않고, 사용 가능한 전력들을 작동 중인 코어들에게 전달될 수 있도록 지원하는 형태를 취하게 되는 것이다.
이러한 기능에 더하여, 본 제어장치는 개별적으로 각 코어들의 속도와 전력 소비를 제어할 수 있는 기능 또한 보유하고 있는 것으로 나타나고 있다. 이러한 기능에 더하여, 본 기술 개발 담당자는 해당 코어 내의 트랜지스터의 움직임들을 고려하는 방법들을 새로이 추가하고 있는데, 이러한 장치는 소위 45-나노미터 기술이라고 명명되고 있다. 기존에는 전원이 꺼질 때마다 트랜지스터의 전력들이 누수되는 현상이 빈번하게 발생하곤 하였지만, 본 미래기술의 핵심 중의 하나는 해당 트랜지스터들이 사용 중이지 않을 때는 자동적으로 해당 트랜지스터들을 차단하는 기존 기술이 가지고 있던 난해함을 낮은 저항성을 가지도록 개선함으로써, 새로운 장을 여는 하나의 계기가 되는 것으로 평가할 수 있다.

바로 같은 양의 전력을 사용하여, 본 기술은 더 많은 처리 사이클을 가질 수 있도록 제시하고 있는 것인데, 본 기술이 응용된다면 기존 PC들이 가진 3-D 애니메이션 기능을 강화시키면서, 비디오 게임이나 고화질 애니메이션 화질들을 훨씬 더 강화시킬 수 있다.
본 핵심기술은 2007년 초기 버전이 공개된 이후 관련 산업계의 전문가들로부터 ?萱? 주목을 받고 있는데, 반도체 칩의 다양한 구성요소 간의 데이터 흐름들을 핵심적으로 개선시키고 있는 기술이기 때문에 각광받고 있는 것이기도 하다. 해당 컴퓨터 제품의 성능을 감소시키지 않으면서도 데이터 병목(Bottleneck) 현상을 개선시키고 있는 것이다. 기술 전문분석기관인 Insight64의 담당자는 본 기술은 해당 기업과 해당 기업의 파트너사들에게 엄청난 파급효과를 가져오게 될 것이라고 평가하고 있으며, 근래에 나타나고 있는 다양한 유형의 그린 IT 기술의 움직임과도 일치한다고 말한다.
본 기술이 개발되기 전에, 본 기업은 처리 코어와 칩의 메모리 간의 정보흐름은 제어하는 외장형 기억 콘트롤러를 개발하기도 하였는데, 본 처리기가 외장에 일치하고 있고, 다양한 코어들이 제한된 대역폭을 공유하여야 하였기 때문에, 다양한 제약점이 있었지만, 본 기술은 해당 메모리 콘트롤러를 프로세서에 통합함으로써, 같은 대역폭을 사용하면서도 3배나 빠른 속도가 가능하도록 지원하고 있다. 2003년도에 AMD사에서도 유사한 시도가 수행되기도 하였지만, 본 기술은 세계 반도체 시장을 석권하고 있는 본 기업의 첫 번째 제품이라는 데에 주목할 필요가 있다고 전문가들은 평가하고 있다.