칩질라 인텔이 돌아온다…288코어 서버 칩 클리어워터 포레스트 양산 돌입 [고든 정의 TECH+]

2024년 공개된 인텔 애로우 레이크와 루나 레이크는 인텔 역사상 가장 충격적인 제품이었습니다. 왜냐하면 인텔 20A 공정으로 만든다고 여러 번 소개하고 정작 TSMC 3nm 공정을 사용했기 때문입니다. 지금까지 인텔 CPU를 탑재한 컴퓨터에 인텔 인사이드라는 홍보 문구를 내세웠던 일이 무색하게 정작 주력 제품인 CPU가 TSMC 인사이드가 되고 말았습니다.

결국 이 상황을 만회한 것은 후속작인 팬서 레이크에서 인텔 18A를 사용하기 시작하면서입니다. 여전히 데스크톱 부문에서는 애로우 레이크 리프레시 모델에 TSMC 공정을 적용했지만, 20A처럼 18A도 성공하지 못할 것이라는 일부의 의혹을 지우기에는 충분했습니다.


참고로 인텔의 최신 미세 공정인 18A는 애리조나주에 있는 팹 52 (fab 52)에서 제조됩니다. 여기에는 대당 수억 달러에 달하는 고가의 EUV 장비를 비롯한 첨단 반도체 생산 시설이 있어 초미세 공정인 18A 웨이퍼를 생산할 수 있습니다. 다만 18A에는 후면 전력 공급 기술인 파워비아나 인텔의 GAA 기술인 리본펫 (RibbonFET) 기술 등 여러 신기술이 최초로 적용되어 초기에는 수율이 좋지 않은 것으로 알려져 있습니다.

하지만 최근 서버 프로세서인 제온 6+ 클리어워터 포레스트 (Clearwater forest) 양산에 들어가며 아직 수율이 충분히 개선되지 않았다는 세간의 우려를 일부 잠재우고 있습니다. 클리어워터 포레스트는 무려 288개의 코어를 집적한 서버 프로세서로 역대 가장 많은 코어를 집적한 x86 프로세서입니다.

클리어워터 포레스트에는 18A 공정으로 만든 CPU 컴퓨트 타일이 12개가 들어가기 때문에 많은 양의 18A 웨이퍼를 필요로 합니다. 따라서 양산 자체가 18A의 수율과 생산성이 개선되었다는 소식이나 다를 바 없습니다. 참고로 12개의 컴퓨트 타일은 인텔 3 공정으로 만든 베이스 칩렛 3개 위에 올라가고 다시 옆에는 인텔 7 공정으로 만든 I/O 타일이 들어가는 방식으로 제조됩니다.

이렇게 많은 칩렛을 사용한 덕분에 클리어워터 포레스트는 캐시 메모리 용량을 대폭 확장해 전작인 시에라 포레스트의 5배가 넘는 576MB의 대용량 캐시를 지니고 있습니다. 그리고 두 배 늘어난 코어가 필요한 메모리 대역폭을 감당하기 위해 DDR5 메모리 채널을 12개로 늘리고 DDR5 8000까지 지원을 확장해 1.8배나 넓은 대역폭을 지원할 수 있습니다. 18A 공정으로 제조한 다크몬트 E 코어는 전작의 크레스트몬트 E 코어 대비 IPC가 17% 상승하고 코어 숫자도 두 배로 늘어 같은 서버에서 처리할 수 있는 작업의 수가 대폭 늘어나게 됩니다.

인텔에 따르면 가장 대중적으로 사용되는 2소켓 서버 기준으로 576코어와 1152MB의 캐시 메모리, 2x96 PCIe 5.0 레인 (1000GB), 1300GB/s 대역폭의 메모리 3TB 지원이 가능합니다. 비슷한 성능의 서버 기준으로 서버의 대수와 크기를 줄여 전력 소모와 에너지 효율을 대폭 개선할 수 있는 셈입니다.

최근 인텔은 에이전틱 AI 덕분에 CPU 수요가 늘면서 지난 1분기 깜짝 실적을 발표한 바 있습니다. 데이터 센터 부문 매출은 전년 동기 대비 22%나 증가한 51억 달러를 기록 수렁에 빠졌던 인텔의 실적을 견인했습니다. 경쟁사보다 앞선 최신 미세 공정인 18A를 내세운 거대한 프로세서인 클리어워터 포레스트 제온 6+ 제품군은 다음 분기부터 고객사에 인도될 예정으로 앞으로 인텔의 회복세에 힘을 보탤 것으로 보입니다.

한때 인텔은 칩질라(Chipzilla)라고 불렸던 적이 있습니다. 이는 반도체(Chip)와 고질라(Godzilla)의 합성어로, 과거 막강한 기술력과 시장 지배력을 자랑했던 세계 최대 반도체 기업 인텔을 상징하던 별명이었습니다. 한때 심각한 위기를 겪었고 지금도 위기는 현재 진행형이지만, 18A 공정을 기점으로 칩질라의 명성을 다시 찾아가는 인텔에게 클리어워터 포레스트 양산은 큰 힘이 될 것으로 예상됩니다.

고든 정 과학 칼럼니스트 jjy0501@naver.com