인텔, 차세대 칩 '타이거레이크'에 모든 노하우 쏟았다

인텔이 차세대 모바일 칩 '타이거레이크' 내부 구조를 공개했다. (그림=영상 캡처)

인텔이 11일(이하 미국 현지시간) 온라인으로 진행된 '인텔 아키텍처 데이' 행사를 통해 3분기에 출시될 차세대 모바일(노트북)용 프로세서인 타이거레이크(Tiger Lake)의 내부 구조를 공개했다.

타이거레이크는 인텔이 지난 해 공개한 10nm(나노미터) 기반 10세대 코어 프로세서(아이스레이크)와 달리 새로운 트랜지스터 구조인 슈퍼핀 기반으로 만들어져 더 낮은 전압으로 작동하는 특성을 지녔다.

■ "전 세대 대비 성능 향상·전력 소모 효율화 목표"

타이거레이크는 윌로우코브 아키텍처를 바탕으로 만들어졌고 모든 코어가 공유하는 중간 단계 캐시 용량을 1.25MB로 향상시켰다. L3 캐시 용량도 제품에 따라 최대 50%까지 늘어나며 PCI 익스프레스 4.0을 지원해 SSD 등 입출력 속도도 향상될 전망이다. 또 메모리에 저장된 주소를 변조하는 공격 기법을 막는 CET를 기본 탑재하고 있다(→ 관련 기사).

보이드 펠프스 인텔 클라이언트 엔지니어링 그룹 부사장은 "타이거레이크의 개발 목표는 전 세대 대비 프로세서와 그래픽칩셋 성능 향상 뿐만 아니라 AI 처리 능력 강화, 전력 효율 개선, 보안 등 다양했다. 이를 위해 현재까지 개발된 모든 인텔 SoC(시스템 온 칩) 자산을 모두 동원했다"고 밝혔다.

그는 "타이거레이크는 높은 성능이 필요 없는 반도체 IP의 전력을 낮췄고 프로세서도 보다 낮은 전압으로 작동하게 헤 전력 소모를 억제했다. 이를 통해 고성능이 필요한 부분에서 기존 대비 보다 높은 성능을 내게 됐다"고 설명했다. 또 이런 구조를 위해 새로운 트랜지스터 구조인 슈퍼핀(SuperFIN)이 적용됐다고 덧붙였다.

■ 더 낮은 전압에서 더 높은 주파수 실현

프로세서의 소모 전력은 전압과 전류량에 비례한다(W=V×A). 전압이 높아지면 소모 전력도 따라서 상승한다.

타이거레이크에 적용된 윌로우코브 아키텍처는 아이스레이크에 적용된 서니코브 아키텍처 대비 더 낮은 전압에서도 더 높은 주파수로 작동한다. 이 때문에 전력 소모가 줄어드는 것은 물론 고성능이 필요할 때 기존 아이스레이크 대비 더 높은 주파수로 작동할 수 있는 여력을 지녔다.

벤치마크 프로그램 '웹엑스퍼트'를 이용한 세대별 성능 비교. (자료=인텔)

웹브라우저를 이용해 HTML5와 자바스크립트 실행 성능을 측정하는 웹엑스퍼트(WebXPRT) 벤치마크에서는 이런 타이거레이크의 특성이 분명하게 드러난다. 같은 작업을 처리할 때도 더 높은 속도로 작동해 반응 속도를 크게 끌어 올린다.

■ 메모리 대역폭 향상..향후 LPDDR5 메모리 적용

타이거레이크의 메모리 대역폭은 초당 최대 86GB로 아이스레이크 대비 약 20GB 가량 향상됐다. 또 프로세서와 메모리 사이를 오가는 데이터도 AES를 이용해 암호화하며 AI 연산을 가속하는 전용 칩도 내장된다.

주목할 것은 인텔이 차세대 프로세서의 DDR5 메모리 지원 여부를 공식적으로 밝혔다는 것이다. 타이거레이크는 DDR4-3200 메모리와 함께 LPDDR4-4267 메모리를 지원한다. 또 최초 출시 이후 나올 프로세서는 LPDDR5-5400 메모리까지 지원할 예정이다.

인텔은 타이거레이크 프로세서가 LPDDR5 메모리를 지원할 것이라고 밝혔다. (자료=인텔)

LPDDR5-5400 메모리는 이미 올 초부터 삼성전자와 SK하이닉스, 마이크론 등에서 스마트폰용으로 출하되고 있다. 스마트폰처럼 메모리 모듈을 실장하는 방식으로 탑재될 가능성이 크다.

■ "레이크필드 후속작 '앨더레이크' 내 놓을 것"

이날 라자 쿠드리 인텔 부사장은 얼마 전 출시한 하이브리드 구조 프로세서인 레이크필드(Lakefield)의 후속 제품 개발 계획도 공개했다.

레이크필드는 10nm(나노미터) 기반 고성능 '서니코브' 코어와 저전력 '트레몬트' 코어를 결합해 4 1 구조로 작동한다. 올 중순부터 코어 i5-L16G7, 코어 i3-L13G4 등 두 개 제품이 생산중이며 이를 탑재한 첫 제품인 삼성전자 갤럭시북S가 지난 7월 국내외 출시됐다.

인텔은 차세대 하이브리드 프로세서 '앨더레이크' 개발 계획도 공개했다. (자료=인텔)

이날 라자 쿠드리 부사장은 "레이크필드(Lakefield) 개발을 통해 습득한 노하우를 바탕으로 '윌로우코브' 다음 아키텍처인 '골든코브' 기반 고성능 코어와 '그레이스몬트' 기반 저전력 코어를 결합한 새 프로세서인 '앨더레이크'(Alder Lake)를 내 놓을 것"이라고 밝혔다.