[하이테크리포트] 인텔, 반도체 칩 세대교체…"AI 학습·추론 등 강화 지원"

인텔 제온 맥스 시리즈 CPU [사진=인텔]

인텔이 지난 11일 데이터센터 서버용 반도체 칩 '4세대 제온 스케일러블 프로세서'를 출시했다. 코드명 '사파이어 래피즈'로 더 잘 알려진 이 칩이 출시되면서 4소켓 이상 서버 시장에서 약 5년 만에 세대 교체가 이뤄지게 됐다. 더 높은 연산 성능과 에너지 효율로 자체 데이터센터에서 인공지능(AI) 기술을 개발하고 이를 활용한 디지털 혁신 서비스를 운영하려는 전 세계 기업·기관 수요를 적극 공략할 계획이다.

인텔은 지난달 13일(현지시간)부터 이틀 간 미국 오리건 소재 자사 존스팜 캠퍼스에서 미디어 워크숍을 개최하고 이 제품을 선공개했다. 인텔은 새 제품과 함께 '워크로드 최적화'를 핵심 방향성으로 내세웠다. 범용 연산뿐 아니라 AI 모델 운영 등 관련 과정까지 모두 지원한다는 점을 부각했다. 이번 4세대 칩에는 메모리 성능을 높여주는 가속기 12개가 내장돼 있다. 이를 통해 복잡한 데이터 계산을 더 정확하고 빠르게 가능하도록 해준다.

이번 모델에 탑재된 가속기는 △2차원(2D) 타일 작업으로 AI 추론과 학습을 강화하는 '어드밴스드 매트릭스 익스텐션(AMX)' △빠른 암호화와 대규모 데이터 압축을 지원하는 '퀵어시스트 기술(QAT)' △대기열 스케줄링과 패킷 처리를 최적화하는 '다이내믹 로드 밸런서(DLB)' 등을 포함한다. 더불어 △작은 메모리 대역폭으로 데이터베이스(DB) 성능을 향상하는 '인메모리 분석 가속기(IAA)' △데이터 이동 속도를 높이는 '데이터 스트리밍 가속기(DSA)' 등도 가속기 일환으로 내장돼 있다.
 

제온 스케일러블 프로세서 전력 효율 [사진=인텔]

해당 가속기 탑재로 4세대 제온 스케일러블 프로세서는 기존 3세대에 비해 최대 2.9배 단위전력당 높은 성능을 제공한다. 또한 전원모드를 통해 프로세서당 70와트(W) 전력 소비를 줄일 수 있다. 이전 세대 대비 총소유비용(TCO)을 55% 더 개선하고 이산화탄소 배출도 줄여준다. 인텔은 제온을 도입한 기업 고객들이 자체 지속가능한 목표를 달성하는 데에 기여한다고 강조했다.

리사 스펠만 인텔 수석부사장은 워크숍 첫 발표자로 나서 "이번 제온 스케일러블 프로세서는 디지털 시대 기반 인프라로 광범위하게 활용되고 있다"며 "기업 고객의 실제 워크로드에서 가치 창출을 더 빠르게 가능하도록 돕겠다"고 말했다.

인텔은 이번 제온 스케일러블 프로세서의 일부 제품군에 데이터센터 에너지 효율을 높이는 액체 냉각 시스템을 적용했다. 특히 제품 생산 단계에서 재생에너지 활용을 90~100%까지 늘리고 있다. 더불어 최적화된 전원모드를 통해 특정 업무 과정에서 단 5% 성능 저하 등 영향을 미치면서 소비전력을 20%까지 낮출 수 있다고 설명했다.

데이터센터 운영 시 전력을 가장 많이 소모하는 부분이 냉각 및 냉방 시스템이다. 데이터센터 내 서버가 일을 하면 대규모 열이 발생하는데, 이를 식히는 과정을 동시에 진행해야 서버가 제대로 일할 수 있다.

통상 데이터센터 전력 효율을 나타내는 'PUE'는 1.0이 가장 이상적인 값이다. 이는 공급되는 전력이 모두 IT 장비에 쓰인다는 것을 의미한다. PUE 2.0이 넘으면 IT 장비에 쓰이는 전력보다 냉방 등 시설에 투입되는 전력량이 더 많다는 뜻이다.

인텔은 데이터센터에 도입 가능한 효율적인 냉방 시스템에 대해 적극적으로 검토하고 있다고 밝혔다. 일례로 액체 냉각을 활용 중인 'Q시리즈' 4세대 제온 스케일러블 프로세서 제품군을 집중 선보였다. 쿨링 솔루션 개발을 위해 시스템 제조사와 협력하는 등 과정을 진행 중이다.
 

인텔 제온 맥스 시리즈 데이터센터 GPU [사진=인텔]

인텔이 최근 발표한 제온 제품군에는 '제온 중앙처리장치(CPU) 맥스 시리즈'와 '데이터센터 그래픽처리장치(GPU) 맥스 시리즈'도 포함된다.

AI 학습·추론을 위해 CPU와 GPU의 성능이 더 중요해진 시대다. 데이터센터뿐 아니라 슈퍼컴퓨터 서버에도 CPU·GPU가 쓰인다. CPU에 여러 GPU 개수를 붙일수록 AI 학습·추론을 더 빠르게 진행할 수 있다. 이번 제온 맥스 시리즈도 이러한 수요를 공략한다. 슈퍼컴퓨터 시장이 타깃이다.

제프 맥베이 인텔 슈퍼컴퓨팅그룹 부사장은 아주경제와 인터뷰에서 "제온 맥스와 같이 더 좋은 제품을 선보여 시장 점유율을 확대해 나가려 한다. 제온 맥스는 특히 메모리 확장이 필요한 밸런스 워크로드에서 기존 3세대에 비해 처리 성능이 2~4배 좋아진다. (슈퍼컴퓨터 분야 CPU 시장 점유율은) 얼만큼 높은 성능을 낼 수 있는지와 연관된다. 말 그대로 뛰어난 성능을 낼 최고의 제품을 제공하겠다. 제온 맥스가 그 목표를 달성하도록 도울 수 있다"고 강조했다.

경쟁사인 아마존웹서비스(AWS)가 최근 공개한 ARM 기반 신규 칩 '그래비톤 프로세서'를 위협적인 시장 경쟁 제품으로 보지 않았다. 맥베이 부사장은 "당사 제품은 (소프트웨어 수정이 필요한 ARM 칩 서버와 달리) 모든 HPC 코드가 x86 서버 위에서, 제온 위에서 구동한다는 것이 강점이다. x86 기반 HPC 플랫폼은 당사 코드임과 동시에 툴 체인이자 컴파일러, 분석 도구, 라이브러리다. 고객에 풀 소프트웨어 오퍼링 서비스까지 제공하는 셈"이라고 부연했다.
 

인텔이 지난달 13~14일(현지시간) 미디어 워크숍에서 공개한 '그래나이트 래피즈' 워킹샘플의 실시간 구동 영상 [사진=최은정 기자]

인텔은 다음 세대 반도체 칩 출시 일정에 차질이 없을 것이란 자신감도 드러냈다. 인텔은 행사 마지막날 사내에 구동 중인 '그래나이트 래피즈'의 워킹 샘플을 선보였다. 그래나이트 래피즈는 이번에 출시한 사파이어 래피즈, 연내에 출시할 '에메랄드 래피즈' 뒤를 잇는 칩이다. 아직 그래나이트 래피즈의 세부 제원 정보는 공개되지 않았다. 이번 영상에서 확인 가능한 점은 메모리 규격이 'DDR5-6400'이라는 것 정도였다. 앞서 사파이어 래피즈는 출시 일정이 약 1년간 미뤄졌지만, 차세대 제품은 출시 준비를 잘 진행하고 있다는 점을 강조한 것으로 보인다.

그래나이트 래피즈는 6세대 반도체 칩으로, 인텔은 이르면 2024년 이를 선보일 예정이다. 이 제품은 차세대 코어 프로세서로 나올 '메테오 레이크'와 같은 세대의 마이크로아키텍처를 사용할 것으로 알려져 있다. 앞으로 인텔의 칩 제조 공정 등 행보가 더 주목되는 지점이다.

보안 관련해서는 트러스트 도메인 익스텐션(TDX) 기술을 내세웠다. 이 기술은 하드웨어 기반으로 기상머신(VM) 격리가 가능토록 돕는다. 퍼블릭 클라우드에서 신규 서비스 모델에 활용될 수 있을 거란 기대가 모아진다. 아울러 인텔은 4세대 제온을 통해 데이터 보안, 규제순응 및 데이터 주권을 강화하며 포괄적인 컨피덴셜 컴퓨팅 포트폴리오를 제공하고 있다고 자신했다. 인텔 관계자는 "컨피덴셜 컴퓨팅을 위해 프라이빗·퍼블릭 클라우드 투 엣지 환경에서 성능 저하를 최소화하는 인텔 소프트웨어 가드 익스텐션을 이용, 데이터 센터 컴퓨팅을 위한 애플리케이션 격리 기능을 제공하는 유일한 실리콘 공급업체로 자리잡았다"고 했다.

4세대 제온 스케일러블 프로세서를 도입했거나 자체 탑재해 판매 중인 고객사는 아마존웹서비스(AWS)·시스코·클라우데라·델테크놀로지스·후지쓰·구글클라우드·휴렛패커드엔터프라이즈(HPE) 등이 있다. AWS는 '아마존 EC2' 포트폴리오에서 이번 제품을 지원하고 있으며 시스코는 최신 7세대 UCS C시리즈와 X시리즈 서버 제품군에 도입했다.