삼성-리벨리온 2나노 `성큼`…Arm, 칩렛 시스템 첫 아키텍처 공개 사양 발표 [소부장반차장]

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삼성-리벨리온 2나노 '성큼'…Arm, 칩렛 시스템 첫 아키텍처 공개 사양 발표 [소부장반차장]

디지털데일리 발행일 2025-02-03 09:40:36

김문기 기자

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르네 하스 Arm CEO는 지난해 컴퓨텍스 2024가 열리는 대만 타이베이 그랜드 힐라이 호텔에서 글로벌 미디어와 라운드테이블 자리를 갖고 질문에 답하고 있다

삼성전자 파운드리와 리벨리온 등 우리나라 기업들이 참여하고 있는 AI CPU 칩렛 플랫폼 시장 출시와 관련해 Arm 이 칩렛 시스템 첫 아키텍처 공개 사양을 발표해 눈길을 끈다.

Arm(대표 르네 하스)은 칩렛 시스템 아키텍처(Chiplet System Architecture·CSA)의 첫 번째 공개 사양을 선보였다고 3일 발표했다.

현재 에이디테크놀로지(ADTechnology), 알파웨이브 세미(Alphawave Semi), AMI, 케이던스(Cadence), 재규어 마이크로(Jaguar Micro), 칼레이(Kalray), 리벨리온(Rebellions), 지멘스(Siemens), 시놉시스(Synopsys) 등 60개 이상의 선도 기업이 CSA에 참여해 여러 시장 부문의 실리콘 전략에 기여하고 표준을 적용하고 있다.

에디 라미레즈(Eddie Ramirez) Arm 인프라 사업부의 부사장은 “AI는 이전과 달리 모든 시장에 스며들어 새로운 산업 혁명을 주도할 잠재력을 가지고 있다. 이를 위해서는 다양한 시장 전반의 광범위한 AI 워크로드에 대응할 수 있어야 한다”며, “이처럼 광범위한 컴퓨팅 요구 사항은 특정 시장 요구에 최적화된 두 가지 이상의 컴퓨팅 솔루션을 제공해야 한다는 것을 의미한다. 맞춤형 실리콘에 대한 수요 증가와 실리콘 생산의 비용 및 복잡성이 결합되어 칩렛의 채택이 확대되는 추세를 주도하고 있다”고 말했다.

특수 칩렛을 재사용해 여러 맞춤형 시스템온칩(SoC)를 만들면 모놀리식(monolithic) 칩에 비해 전반적인 설계 비용을 낮추면서 더 나은 성능과 낮은 전력 소비를 갖춘 시스템을 제공할 수 있다. 그러나, 업계 전반의 표준과 프레임워크가 없으면 칩셋의 다양성으로 인해 호환성 문제가 발생하여 궁극적으로 혁신이 늦어질 수 있다.

이러한 파편화를 해결하기 위해 지난해 Arm은 칩렛 시스템 아키텍처(CSA)를 소개했다. CSA는 에코시스템과 공동 개발한 일련의 시스템 파티셔닝(system partitioning) 및 칩렛 연결 표준을 제공해 업계가 칩렛 구축의 기본 선택 사항을 조정할 수 있도록 한다. CSA를 사용하면 규정을 준수하는 모든 시스템에 적용하고 재사용 및 새로운 칩렛을 설계할 수 있다. 이를 통해 칩렛 기반 시스템 혁신을 가속화하는 동시에 파편화의 위험을 줄일 수 있다는 설명이다.

이미 CSA와 협력하고 있는 혁신적인 기술 기업들의 폭넓은 참여는 시스템 설계에 혁신을 가져올 Arm 기반 칩렛 에코시스템의 토대를 형성해 SoC의 유연성, 접근성, 비용 효율성을 높이는 동시에 파편화의 위험을 줄일 수 있다. 이제 공개 사양이 제공됨에 따라 설계자는 칩렛을 정의하고 컴포저블 SoC(composable SoC)로 연결하는 방법에 대한 공통된 이해를 바탕으로 AI 워크로드의 다양성을 해결하고 실리콘이 특정 시장에 적합하도록 보장할 수 있게 됐다.

CSA에 참여하고 있는 여러 공급업체는 이미 Arm 네오버스(Neoverse) 컴퓨팅 서브시스템(CSS)으로 구동되는 맞춤형 실리콘을 원활하게 제공하는 에코시스템인 Arm 토탈 디자인의 일부로 솔루션을 구축하고 있다.

현재까지 Arm 토탈 디자인은 다음과 같은 시장별 전략을 가능하게 하는 칩렛 기반 컴퓨팅 서브시스템의 배포에 성공했다. 가령, 대규모 AI 트레이닝 및 추론 워크로드 혁신: 에이디테크놀로지, 삼성 파운드리, 리벨리온과 Arm은 기술을 결합하여 데이터센터에서 대규모 AI 워크로드의 훈련 및 추론을 위한 AI CPU 칩렛 플랫폼을 개발했으며, 생성형 AI 위크로드(Llama3.1 405B 파라미터 LLM)에 약 2~3배의 효율성 이점이 있는 것으로 추정된다.

이 멀티벤더 칩렛 플랫폼은 리벨리온의 REBEL AI 가속기와 AMBA CHI C2C 인터커넥트를 사용하는 일관된 NPU를 결합하고, 현재까지 CSA와의 표준화 작업의 결과로 이제 삼성 파운드리 2나노(nm) GAA(게이트 올 어라운드) 고급 공정 기술로 구현할 수 있는 에이디테크놀로지의 네오버스 CSS V3 기반 컴퓨팅 칩렛으로 구축된다.