모바일 CPU 시대의 변화?, 먼 길 돌아온 데스크탑 CPU 경쟁 시대

2017-07-04 12:00
이수원 수석기자 swlee@bodnara.co.kr

올해 초만 하더라도 데스크탑 CPU 시장이 이렇게 재미있게 변할 거라고 생각한 사람은 많지 않았을 것이다. 인텔은 언제나 시장을 독점하는 강자였고 심지어 너무 오랫동안 경쟁자가 없었기 때문에 그들 스스로 만든 틱톡 전략을 폐기하고 CPU 우려먹기를 하겠다고 선언할 정도로 여유가 넘쳐났다.

그러나 2017년의 절반이 지난 현재 인텔의 상황은 생각만큼 여유롭지 못하다. 지금도 PC 시장에서 우위를 지키고 있는 것은 변함없지만 예전에는 신경도 쓰지 않았던 경쟁사 AMD가 인텔 데스크탑 CPU 점유율을 잠식하고 있으며, 인텔의 텃밭인 고부가가치 프리미엄 HEDT(Hiig-end DeskTop) 시장과 보안이 강화된 기업용 제품군에도 손을 뻗치고 있다.

절대로 무너질 것 같지 않았던 인텔 CPU 제국, 그것도 데스크탑 CPU 시장에서 왜 이런 변화가 일어나고 있는걸까?

모바일 아키텍처 인텔의 성공, 데스크탑 CPU의 비극

인텔 데스크탑 CPU 발전이 정체를 빚게 된 비극의 시작은 아이러니하게도 펜티엄(Pentium) 이후 인텔의 대표 브랜드로 성장한 코어(Core) 시리즈가 대성공을 거두면서다. 그 전까지 AMD와 CPU 클럭 경쟁을 벌이던 인텔은 CPU 클럭을 올리는데 최적화된 넷버스트 아키텍처가 높은 발열과 소비전력으로 데스크탑 시장에서 실패하면서 노트북용 모바일 CPU를 만들던 또 다른 개발팀에게 데스크탑 CPU 설계를 맡기게 된다.

당시 데스크탑 PC 시장은 인텔 넷버스트 아키텍처 기반 펜티엄4와 펜티엄D에 질린 일부 유저들이 모바일용으로 나온 펜티엄 M이나 코어 듀오(Core Duo)를 기반으로 저전력 PC를 구성하는 MoDT (Mobile on DeskTop)가 일시적으로 유행을 타고 있었는데, 새로운 코어(Core) 마이크로아키텍처는 펜티엄 III 아키텍처(P6)로 돌아가 클럭 경쟁 대신 낮은 소비 전력과 발열, 그리고 클럭당 명령 처리(IPC) 성능을 향상시키는데 중점을 두었다. 또한 모바일과 데스크탑, 그리고 서버용 제품을 모두 하나의 아키텍처를 기반으로 만들도록 통합시켰다.

그 결과 인텔은 65nm 공정의 콘로(Conroe), 그리고 45nm 펜린(Penryn) 계열 코어 2 듀오와 코어 2 쿼드로 다시 데스크탑 PC 시장에서 AMD의 도전을 물리치고 왕좌를 확고하게 유지할 수 있었다. 그리고 인텔은 다음 세대에서 코어 3 (Core 3) 시리즈 대신 새롭게 코어 i3, i5, i7이라는 브랜드를 만들어 지금까지 PC 시장을 장악하고 있다.

그러나 모바일 기준의 CPU 아키텍처 설계는 데스크탑 PC 유저들에게 또 다른 시련을 주게 된다. 인텔 코어 프로세서가 저전력 SoC(System on Chip)를 추구하는 모바일 시장을 기준으로 메인보드 칩셋에 들어가던 메모리 컨트롤러, 내장 그래픽, I/O 인터페이스 등을 계속 통합하면서 CPU 성능 향상을 위한 공간이 없어졌기 때문이다.

인텔 코어 프로세서, CPU는 제자리 GPU는 확장

인텔은 틱톡(Tick-Tock) 전략을 기반으로 CPU 아키텍처와 제조공정 기술을 2년 주기로 번갈아 발전시키면서 매년 새로운 세대의 CPU를 출시해왔다. 이런 방식은 모바일과 데스크탑, 그리고 서버용 제품까지 하나의 CPU 아키텍처로 통합한 인텔의 전략이 있었기 때문에 가능했다. 그런데 인텔이 CPU 아키텍처에 내장 그래픽(GPU)을 밀어넣으면서 제한된 칩 크기와 열설계전력(TDP) 안에서 CPU와 GPU가 공간을 나눠써야 하는 상황이 됐다.

더구나 윈도우 운영체제와 프로그램, 게임들은 멀티코어를 지원하는데 신경을 쓰지 않았고, 이미 데스크탑 PC 판매량을 추월한 노트북 시장에서는 CPU보다 내장 그래픽 성능 향상을 강력하게 요구하면서 인텔은 CPU 구성은 아예 2코어/4코어로 못박고 GPU 성능을 높이기 위해 노력했다.

실제로 인텔 1세대 코어 i7(네할렘)부터 올해 출시된 7세대(카비레이크)까지 4코어 CPU 아키텍처를 살펴보면, 4세대 하스웰 리프레시와 6세대 스카이레이크 사이에 끼면서 금방 사라진 5세대 브로드웰 CPU의 특이한 구조를 제외해도 이미 스카이레이크와 카비레이크에 이르러 GPU가 차지하는 면적은 CPU를 넘어섰다.

AMD가 8코어 라이젠 프로세서를 출시하면서 인텔도 8세대 커피레이크에서 6코어 모델을 내놓을 예정이지만 애초에 GPU가 차지하고 있는 공간에 CPU와 L3 캐시를 넣었다면 인텔 유저들도 일찌감치 6코어와 8코어 CPU를 쓰고 있었을 거라는 계산이 나온다.

고사양 데스크탑 CPU, 비싼 HEDT 시장으로 이동

물론 인텔이 모바일 시장 때문에 데스크탑 CPU를 완전히 버린 것은 아니다. 일반 소비자용 제품은 모바일 아키텍처와 통합되어 GPU에 발목이 잡혔지만 내장 그래픽이 없는 서버/워크스테이션 시장의 멀티코어 CPU 아키텍처를 기반으로 '하이엔드 데스크탑(HEDT)'이라는 상위 라인업이 계속 유지되어 왔다.

AMD가 올해 8코어 라이젠 프로세서를 발표하면서 그 동안 4코어에 머물러 있던 인텔 CPU에 대한 유저들의 비판이 커졌지만, 인텔은 이미 하스웰-E에서 8코어 CPU를 선보이고 브로드웰-E에서 10코어, 그리고 라이젠 등장 전의 스카이레이크-X 로드맵에서는 12코어까지 계획하고 있었다. 일반 코어 프로세서에서 CPU 성능을 10~15% 향상 정도로 유지했던 것처럼 HEDT CPU는 꾸준히 코어를 2개씩 늘려왔다. 게다가 AMD가 컴퓨텍스에서 16코어 라이젠 스레드리퍼를 발표하자 스카이레이크-X 라인업을 18코어까지 확장시켰다.

단지 인텔 HEDT 라인업은 CPU와 메인보드 규격도 다르고 가격도 훨씬 비쌌기 때문에 예전처럼 PC 유저들이 쉽게 접근하지 못했을 뿐이다. 즉, 인텔의 데스크탑 CPU 제품 구성은 모바일 제품 기준으로 만들어진 코어 i3/i5/i7 라인업과 서버/워크스테이션 기준의 코어 i7 HEDT 라인업으로 양분되었고, 전자는 CPU 코어 수, 후자는 가격으로 차별화를 꾀한 셈이다.

물론 그 사이에 AMD도 데스크탑 CPU 시장에 인텔처럼 내장 그래픽이 들어간 APU와 최대 8코어를 지원하는 FX 시리즈를 꾸준히 출시했지만 인텔보다 성능이 떨어져 고성능 데스크탑 PC 쪽에서는 대안이 되지 못했다.

AMD 라이젠과 스레드리퍼, 고사양 데스크탑 CPU 위상 되돌릴까

AMD 라이젠 프로세서 등장이 반가운 것은 오랜 시간 인텔이 고수했던 데스크탑 CPU와 하이엔드 데스크탑(HEDT) CPU의 벽을 허물었다는데 있다. 내장 그래픽 성능에 신경쓰고 모바일 기준 초저전력 모델을 가장 먼저 출시하는 인텔과 달리 AMD는 8코어 데스크탑 CPU 라이젠 7을 처음에 발표하면서 데스크탑 시장, 그것도 인텔이 비싼 가격으로 철옹성을 구축하던 멀티코어 HEDT CPU에 도전장을 내밀었다.

그렇다고 AMD 라이젠 7이 HEDT CPU라는 뜻은 아니다. 인텔이 GPU로 채우던 공간에 CPU를 넣으니 8코어 프로세서가 되었고, CPU 아키텍처를 비효율적인 불도저 계열에서 젠(ZEN)으로 바꾸면서 인텔과 견줄 정도로 성능이 향상됐다. 마치 인텔이 넷버스트에서 코어 아키텍처로 넘어간 길을 이번에는 AMD가 따라가고 있는 것처럼 보인다.

하지만 그것으로 충분하다. 데스크탑 CPU 시장에서 인텔 코어 i7이 원래 있어야 할 위치, 즉 내장 그래픽을 빼고 더 많은 CPU 코어를 요구하는 PC 유저들의 소망에 부응하는 제품이 만들어졌다는 사실이 중요하다.

올해 하반기에는 HEDT CPU 시장에서 경쟁도 이어질 것이다. AMD 라이젠 7에 가성비(가격대비 성능)에서 밀린 인텔 브로드웰-E 라인업을 뒤로하고 AMD는 최대 16코어 라이젠 스레드리퍼를, 인텔은 AMD보다 많은 최대 18코어까지 지원하는 코어 X 시리즈를 내놓는다.

하지만 모듈형 구조로 기존 라이젠에서 비교적 간단하게 확장 가능한 라이젠 스레드리퍼와 달리 인텔 코어 X 시리즈의 스카이레이크-X는 데스크탑용 카비레이크와 아키텍처가 달라 6~8코어 라이젠을 견제할 코어 X 제품도 X299 메인보드를 써야 하므로 가격 경쟁력을 가질 것인지 의문이다. 더구나 라이젠 스레드리퍼와 경쟁할 12코어 코어 X에서 들려오는 안좋은 소식들, 서멀 그리스 사용을 비롯해 높은 발열과 소비전력 같은 문제가 인텔을 불리하게 만들 수 있다.

물론 AMD도 HEDT 시장은 애슬론 X2 이후 저효율 저가격의 대명사로 불리면서 오랫동안 가보지 못했던 미지의 영역이다. 라이젠 스레드리퍼로 넘어가면 CPU 가격을 비롯해 성능 및 발열, 소비전력에 대한 더욱 엄격한 소비자들의 검증이 있을 것이다. 인텔처럼 스레드리퍼도 새로운 X399 플랫폼을 사용해야 하므로 메인보드 가격과 안전성, 물량 공급 등 라이젠 7 출시 초기와 비슷한 사건이 발생하지 않으리라는 보장도 없다.

켄츠필드 할아버지 같은 명품도 나올 수 있을까

그래도 분명한 것은 데스크탑 CPU 쪽에서 시작된 변화의 바람이 이제는 HEDT CPU에도 영향을 미치고 있으며, AMD가 분발할수록 향후 인텔 데스크탑 CPU 로드맵이 유저들이 원하는 쪽으로 움직일 가능성이 높아진다는 사실이다. 데스크탑 PC 유저 입장에서 치열한 가격 경쟁은 물론 제값 주고 마음에 드는 제품을 고를 수 있는 날이 돌아온다면 이보다 기쁜 일이 어디 있겠는가.

이 기사의 의견 보기

heaye / 17-07-04 14:50/ 신고

라이젠6코어와 경쟁하는건 1151소켓의 커피레이크임 . x299칩셋의 코어X가 아님.
1800X와 7800X는 소비전력과 성능이 비슷함. 딱히 인텔이 더 나쁘지 않음.

heaye / 17-07-04 14:54/ 신고

라이젠이 잘나오니까, 되게 감상적으로 상황을 보는 사람들이 많은데,
인텔의 상황은 전혀 비관적이지 않음.
어짜피 점유율은 독과점 피하기 위해 어느정도 내줘야 하는 상황이고,
애슬론때와 다르게, 아키텍쳐에서는 여전히 더 적은 코어갯수로 라이젠을 상대할수 있을만큼 인텔이 우위를 유지하고 있고,
내장그래픽코어를 없에고 그 자리에 코어를 더 넣는것은, 인텔에게 있어선 오히려 매우 손쉬운 작업임. 기술이 딸려서 못하는 그런작업이 전혀 아님.
오히려 애슬론때보다 AMD의 점유율이 빠르게 올라오지 못하고 있어서, 인텔이 기다려줘야 하는 상황인데,
이런수준의 경쟁에서는, 수익마진폭이 인텔쪽이 더 높을수 밖에 없음.
AMD와 nVIDIA가 경쟁할때, nVIDIA가 항상 3만원이상 더 비싸게 받고 물건파는거랑 똑같음.
똑같은 성능이더라도, 인텔이 AMD보다 더 비싸게 받고 물건팔게 될거임.

푸른바다 / 17-07-04 19:35/ 신고

마지막 AMD 1세대 라이젠 7과 스레드리퍼 CPU 사진을 보면
AMD 자체 native quad core architecture의 유산(heritage)과 modular designe이 선명히 보이는군요.
고성능 데스크탑에서는 16 core, server 쪽에서는 아마도 32 core 까지.
AMD. modular designe 덕을 많이 보네요.

주가방어? / 17-07-05 10:18/ 신고

지금 인텔주식 사면 망할듯