데이터 경로 장애 해결을 목표로 하는「틸레라」

애넌트 아가왈은 다양한 코어로 프로세서를 구축할 예정이라면 이들을 서로 연결하는 방법도 파악해야 한다고 주장한다.이 문제에 대한 10년 연구의 결실이 아가왈이 세운 기업 틸레라(Tilera)로, 이 회사는 다양한 코어 사이에 초당 최대 32테라비트의 데이터를 전달할 수 있는 초고속 네트워크를 내장한 64코어 프로세서를 발명했다.네트워킹 장비와 비디오 스트리밍 서버용으로 설계된 회사의 타일64 제품은 인텔 제온 칩보다 10대 우수한 성능을 제공하는 한편 전력 소모는 줄이거나, 텍사스 인스트루먼츠의 디지털 시그널 프로세서보다는 성능이 40배가 뛰어나다고 회사는 전하고 있다.코어 64는 시작에 불과하다. 아가왈은 회사의 중역들과 함께 20일(미국시간) 스탠포드 대학교에서 개최되는 핫 칩스에서 이 아키텍처를 자세히 논의했다. 인텔과 IBM, AMD, 텍사스대학교 연구원들도 논문을 발표했다.반도체 업계에서는 강력한 기술 배경을 갖춘 유망 칩 회사가 주기적으로 등장과 퇴장을 반복하고 있다. 하지만 틸레라는 현재 컴퓨터 디자이너들이 가장 큰 어려움을 겪고 있고, 따라서 수익성이 가장 높은 분야에 속하는 문제, 즉 느리고 장애로 차단된 경로의 해결을 위해 애쓰고 있다.프로세서 속도와 트랜지스터 수는 지난 수십 년 동안 가파른 속도로 늘었지만, 이들을 연결하는 버스와 인터커넥트는 이보다 느린 속도로 업그레이드됐다.이런 면에서 AMD 내부 프로세서에 들어 있는 하이퍼트랜스포트는 지난 10년 동안 가장 중요한 위업이라고 할 수 있다. 하이퍼트랜스포트는 AMD가 애슬론 칩으로 이룩한 성능 이익 가운데 상당한 비율을 차지했다.앤디 벡톨샤임은 썬마이크로시스템즈의 슈퍼컴퓨팅 사업에 대한 프레젠테이션에서 "CPU의 기본적인 한계는 더 이상 (코어) 성능이 아니라 I/O(입/출력)다. 제조공정에서 이를 줄이기 때문에 I/O를 늘릴 수 없다"고 기자들에게 전했다.썬은 다양한 칩이 인접해 있기 때문에 유선으로 연결하지 않아도 서로 통신할 수 있는 근접 커뮤니케이션이라는 기술을 연구해 왔다. 아직 준비는 되지 않았다.작년 가을, 인텔의 저스틴 래트너는 인텔의 해답, 내장된 네트워크를 통해 코어를 링크하는 80-코어 칩을 공개했다.인텔 칩은 개념상으로 타일64와 유사하다고 아가왈은 말했다. 하지만 인텔은 80-코어 칩을 출시하는 데 5년이 걸렸다.틸레라는 이미 고객에게 샘플을 전달했으며, 4분기에는 상용 출시할 예정이다. 틸레라는 네트워킹 장비 제조사 3Com, 톱레이어 등 12개 고객사를 보유하고 있다. 하지만 인텔의 80-코어 칩 역시 프로세서 대 메모리 경로의 장애를 차단하는 트루 실리콘 바이어스를 갖추고 있다. 타일64는 재래식 메모리 컨트롤러를 채택하고 있다.자세한 내용틸레라의 칩은 소형 개별 빌딩 블록, 즉 타일로 구성된다. 각 타일은 600MHz부터 1GHz 사이에서 실행되는 RISC 프로세싱 코어뿐만 아니라 상하좌우 네 방향으로 데이터를 전송할 수 있는 스위치를 갖추고 있다. 이 스위치는 칩의 통신이 가능한 아이메시(iMesh)라는 메시망을 형성한다. 메시망 자체는 걸 유형에 따라 5개 레이어로 분류된다. 캐시 투 캐시 전송을 다루는 레이어가 있는가 하면, 스트리밍 데이터를 다루는 레이어가 있다.각 타일은 초고속 데이터 접속을 위한 메모리 캐시 2대를 포함한다. 각 타일은 자체 캐시가 들어 있지만, 타일들은 전체 캐시에 접속할 수 있다(프로그램 방식에 따라).대별 타일은 최저 170밀리와트에서 평균 300밀리와트를 소비한다. 코어는 전력 소비를 절감하기 위해 사용하지 않을 때는 독자적으로 전원을 차단한다.칩의 크기나 최종적인 성능은 다수의 타일을 포함하는 방식에 의해 좌우된다. 첫 번째 제품은 타일 64개와 5MB 분산 캐시 한 대가 포함된다. 회사는 내년에 저렴한 36개 타일 버전을, 2009년에는 120개 타일 버전을 출시할 예정이라고 말했다. 재래식 칩에 대한 성능 이익은 타일64의 디자인에서 직접 발생한다. 속도가 느린 프로세서의 분산망은 속도가 빠르고 복잡한 대형 코어 2대나 4대보다 작업을 신속하게 처리하고 전체 에너지 소비량은 줄일 수 있다. 대형 버스에 전력을 제공하는 것이 아니라 칩은 근거리 연결에 의존할 수 있기 때문이다.타일64는 리눅스를 실행하며 다양한 애플리케이션에 맞게 최적화할 수 있다. 이런 컴퓨팅 능력이 필요한 이는 누구일까? 아가왈은 방화벽이라고 말했다. 스팸의 물량 공세는 데이터 패킷을 정확하고 철저하게 검토하여 원치 않는 패킷은 폐기할 수 있는 네트워킹 장비 시장을 조성했다. 주문형 시스템, 고해상 비디오, 보안 시스템, 화상 회의 역시 성장하고 있으며 초고속 시스템을 필요로 할 것이다.이런 류의 컴퓨팅 태스크는 결국 컴퓨팅 업계에서 프로세싱 코어의 역할을 저하시킬 것이다.아가왈은 "프로세서는 점차 익명화되고 있고, 시스템은 점차 중요해지고 있다. 프로세서는 신형 트랜지스터"라고 말했다.아가왈은 누구인가?아가왈은 수년간 첨단 칩 설계 분야에 종사해 왔다. 1980년대 초 스탠포드 교수로 재직하는 동안, 아가왈은 실리콘 그래픽스가 당시 이익을 거두는 데 도움이 된 MIPS 칩 설계에 참가했다(스탠포드 대학 총장 존 헤네시가 당시 프로젝트 책임자였다). 1991년 아가왈은 핫 칩스에서 멀티쓰레딩을 자랑하는 썬의 프로세서 스파클에 대해 발표한 논문을 공저했다.1996년에는 메시망과 칩의 통합 연구를 시작했다. 틸레라는 2004년에 설립했다. 지금까지 회사는 베세머 파트너스, 왈든 인터내셔널 앤드 VTA, 주식회사 타이완 반도체 제조 투기 자본을 통해 4,000만달러를 모금했다. TSMC 역시 칩을 제조할 예정이다. 하지만 아가왈의 이론에 따르면 타일 64의 배경이 되는 아키텍처가 첨단 칩에만 10년 정도 적합할 수 있다. 아가왈의 MIT 연구소뿐만 아니라 인텔과 럭스테라, 다수의 기업 연구소는 이미 첨단 냉각 광섬유로 칩 코어의 금속 연결을 대체할 방법을 검토하고 있다.칩 코어를 연결하기 위해 광 컴포넌트를 축소하는 데는 시간이 걸릴 것이다. 이 기술은 보드와 컴포넌트를 연결하는 데 사용될 것이다. 하지만 코어의 성장을 위해서도 이 기술이 필요할 수 있다.인터코어 광접속에 대한 MIT 연구는 "12년 안에, 2016년이나 2017년쯤 빛을 볼 수 있다. 코어를 4,000대나 5,000대 쓰고 싶다면 다른 기술이 필요할 것"이라고 아가왈은 전했다. @