‘인텔 메테오레이크’ 40년만에 싹 바꿨다…설계 파운드리 역량 집결

실시간
뉴스

반도체

‘인텔 메테오레이크’ 40년만에 싹 바꿨다…설계 파운드리 역량 집결

디지털데일리 발행일 2023-09-20 00:35:00

페낭(말레이시아)=김문기 기자

URL복사

[인텔 테크투어 2023] 팀 윌슨 “PC 업계 판도 바꿀 성능과 전력효율성” [소부장반차장]

[디지털데일리 김문기 기자] “인텔 메테오레이크(14세대 인텔 코어 프로세서)는 40년만에 가장 큰 아키텍처 변화를 의미하며, 향후 10년 동안의 PC 혁신을 위한 기반을 마련해준다.”

팀 윌슨 인텔 디자인 엔지니어링 그룹 부사장 겸 SoC 디자인 총괄 관리자는 지난 8월 23일(현지시간) 말레이시아 페낭에서 열린 ‘인텔 테크 투어 2023’에서 클라이언트 모바일 PC 대상 14세대 인텔 코어 프로세서(코드명 메테오레이크) 아키텍처 변화와 관련해 이같이 말했다.

윌슨 부사장은 14세대 인텔 코어 프로세서 메테오레이크 개발을 이끈 장본인이다. 그는 올해 말 출시 예정인 메테오 레이크 모바일 프로세서 아키텍처에 대해 PC 업계의 판도를 바꿀 성능과 전력 효율성을 제공할 것이라고 강조했다.

‘메테오레이크’는 인텔의 설계 기술뿐만 아니라 파운드리 공정 기술이 집약된 제품이다. 그만큼 많은 변화를 야기시켰다. 우선 인텔이 처음으로 극자외선노광(EUV)장비를 도입한 ‘인텔4’ 공정으로 첫 생산된 프로세서다. 마이크로아키텍처 개선 사항을 도입한 최신세대 E(전력효율)코어와 P(성능)코어가 포함됐다. 인텔이 처음으로 1세대 신경망프로세서유닛(NPU)을 도입했다. 게다가 인텔 아크 크래픽 아키텍처를 처음으로 내장시켰다. 포베로스 3D 패키징 기술을 통해 생산이 이뤄졌다. 한마디로 ‘첫’ 도전이 대거 이뤄진 프로세세다.

윌슨 부사장은 “메테오 레이크 컴퓨팅 타일은 인텔4 공정 기술을 기반으로 설계된 최초의 제품으로 역사상 가장 전력 효율이 높은 인텔 클라이언트 플랫폼”이라고 추켜 세웠다.

우선 메테오레이크는 차세대 분산형 아키텍처를 적용했다. 인텔의 포베로스 3D 패키징 기술을 통해 연결된 4개의 고유한 타일로 구성된다.

이중 컴퓨팅 타일은 새로운 마이크로아키텍처 개선 사항을 도입한 최신 세대 E코어와 P코어가 포함됐다. 컴퓨팅 타일은 인텔의 차세대 인텔 4 공정 노드를 기반으로 설계돼 전력 효율성이 크게 향상됐다.

SoC 타일은 NPU를 통합해 오픈비노와 같은 표준화된 프로그램 인터페이스와 호환되는 전력 효율적인 AI 기능을 PC에 제공한다. SoC 패브릭에 직접 부착된 새로운 저전력 아일랜드 E코어가 SoC 타일에 추가됐다. 해당 코어는 저전력 워크로드에 부합한다. 와이파이 6E를 포함한 와이파이와 블루투스는 물론 8K HDR 및 AV1 코덱, HDMI 2.1 및 디스플레이 포트 2.1 표준을 지원하는 미디어 기능을 지원한다.

GPU 타일은 인텔 아크 그래픽 아키텍처를 클라이언트 SoC에 통합해 통합 폼팩터에서 외장형 수준의 성능을 제공한다. 향상된 전력 효율성과 함께 그래픽 성능이 향상돼 전 세대 대비 최대 2배 높은 성능을 보여준다.

그는 “동영상 재생 스트리밍은 미디어 블록에서 일어나지만 컴퓨트 워크로드를 요구하지 않기 때문에 메테오레이크는 미디어 블록을 그래픽 블록에서 빼내 SoC에 통합한 후 그래픽 IP를 따로 배열하는 한편, 각 블록을 SoC에 직접 연결되도록 했다”라며, “모든 IP 블록이 독립적으로 작동하게 되는데, 그래서 동영상 재생 등으로 들어가게 되면 메모리 연산이 일어나며 이런 IP를 그래픽 타일 등을 꺼서 저전력으로 작동할 수 있게 되는 원리다”라고 설명했다.

마지막으로 IO 타일은 인텔의 여러 연결성을 포함한 타일로 통합된 썬더볼트4 및 5세대 PCle를 제공한다.

윌슨 부사장은 “PC는 몇 세대 동안 SoC 대역폭이 늘어나고 있으며, 이는 패브릭에 병목현상을 가져온다”라며, “IO 컴포넌트를 IOC에 모아 IO 요청 사항을 전담처리할 수 있도록 했다”고 설명했다.

아울러 그는 메테오레이크가 분리형 아키텍처로서 플랫폼을 분리하는 다음 분기점을 의미한다고 강조했다.

윌슨 부사장은 “분리형 디자인은 인텔이 트랜지스터와 공정을 최적화할 수 있는 기회를 제공하기는 했으나 타일 분리 자체가 도전이었으며, 타일간 데이터를 어떻게 전달하는가가 문제였다”라며, “포베로스 3D 패키징 기술은 이러한 도전 과제를 모두 해결해줬으며, 범프 피치를 10배 개선하고 타일간 데이터 전송도 표준 IO 대비 10배 빠른데 비해 지연은 1% 미만으로 낮출 수 있게 됐다”고 말했다.

이어, “인텔4 공정부터 EUV의 도입으로 면적 스케일링을 최대 2배 향상시키면서 20% 이상의 전력효율을 가져왔으며 3D 포베로스 기술과도 호환될 수 있게 됐다”라며, “가장 효율적인 SoC를 통해서도 40% 저전력으로 작동할 수 있게 됐으며, 차세대 IA 코어를 도입해 저전력에 힘을 더해주는 동시에 AI PC 시대를 열어갈 엔진과 외장 그래픽과 동일한 내장 그래픽 성능까지 겸비했다”고 자신했다.