인텔, EUV '인텔 4' 공정 기반 코어 울트라 CPU 정식 출시

인텔이 14일(미국 뉴욕 현지시간, 한국시간 15일 0시) 나스닥에서 진행한 행사를 통해 모바일(노트북)용 코어 울트라(개발명 '메테오레이크') 프로세서 8종을 정식 출시했다.

코어 울트라 프로세서는 프로세서를 구성하는 요소인 CPU와 GPU(그래픽칩셋), SoC 등을 반도체 조각 '타일'로 분리한 다음 인텔 적층형 기술인 포베로스(FOVEROS)를 이용해 최종 조립한 첫 제품이다.

인텔이 15일 정식 출시한 코어 울트라 프로세서(개발명 '메테오레이크'). (사진=인텔)

핵심 부품인 CPU 타일은 인텔이 처음 도입하는 극자외선(EUV) 공정인 '인텔 4' 공정에서 생산돼 전력 효율성 향상이 기대된다. GPU는 지난 해 인텔이 출시한 아크(Arc) A 시리즈 기반으로 업데이트됐고 AI 처리 가속용 NPU도 기본 탑재된다.

미셸 존스턴 홀터스 인텔 클라이언트 컴퓨팅 그룹(CCG) 수석부사장은 지난 8월 "코어 울트라는 CPU와 GPU, NPU를 탑재하는 등 지난 40년간 인텔 역사 이래 가장 큰 전환을 가져 올 제품"이라고 강조하기도 했다.

■ 인텔 4 공정 기반 하이브리드 구조 CPU 타일 탑재

코어 울트라 프로세서의 핵심인 CPU 타일은 EUV 기반 '인텔 4' 공정에서 생산된다. 인텔 7 공정 대비 전력 소모는 40% 줄이고 같은 전압에서 21% 더 높은 작동 클록을 확보했다.

코어 울트라 프로세서는 고성능 P코어와 고효율 E프로세서를 결합한 하이브리드 구조로 구성됐다. (자료=인텔)

12세대 코어 프로세서(엘더레이크)부터 이어진 하이브리드 구조도 그대로 유지한다. 고성능 작업을 위한 P(퍼포먼스)코어는 '레드우드코브', 저전력·고효율 작업을 위한 E(에피션트)코어는 '크레스트몬트'로 바뀌었다.

인텔은 자체 테스트 결과를 토대로 "코어 울트라7 165H 프로세서는 AMD 라이젠 7840U 프로세서 대비 1코어 작업에서는 최대 12%, 다중작업시 최대 11% 빠르다"고 주장했다.

인텔 코어 울트라 프로세서와 전세대 프로세서, AMD 라이젠 프로세서와 다중작업 성능 비교. (자료=인텔)

단 연산 성능에서는 전세대 대비 극적인 향상은 없을 것으로 보인다.

지난 8월 '인텔 테크 투어' 당시 라즈리 차부크스와르 펠로우는 "코어 울트라에 내장된 P코어 '레드우드 코브'의 클록당 명령어 처리 수(IPC)는 전세대와 비슷한 수준이며 전력 소모 절감에 중점을 뒀다"고 밝힌 바 있다.

■ XeSS·레이트레이싱 지원 GPU로 게임 성능 강화

코어 울트라에 탑재된 GPU 타일은 지난 해까지 적용된 아이리스 Xe(Xe LP)의 저전력 구조를 기반으로 아크 A시리즈 그래픽칩셋의 레이트레이싱, XeSS 등 게임 관련 기능을 대거 추가했다.

인텔 코어 울트라 프로세서/13세대 코어 프로세서 내장 GPU 성능 비교. (자료=인텔)

인텔은 자체 테스트 결과를 기반으로 "코어 울트라7 165H의 그래픽 성능이 아이리스 Xe 탑재 13세대 코어 i7-1370P 대비 최저 9%(GTA Ⅴ)에서 최대 두 배(발더스게이트 3)까지 향상됐다"고 설명했다.

단 코어 울트라 프로세서 사이에도 GPU 성능 차이는 존재한다. 인텔 관계자는 "코어 울트라 H 프로세서 4종에는 Xe 엔진 8개로 구성한 GPU 타일이 들어가며 이를 '아크 GPU'로 부른다. 나머지 제품에는 Xe 엔진 4개로 구성한 GPU 타일이 탑재되며 '인텔 그래픽스'로 부른다"고 설명했다.

지난 8월 '인텔 테크 데이' 행사 당시 코어 울트라 GPU 내장 XeSS 시연. 소모 전력 차이 없이 초당 프레임을 최대 1.72배 높였다. (사진=지디넷코리아)

인텔 관계자는 이어 "현재 공급되는 인텔 아크 드라이버는 데스크톱PC용 그래픽카드, 프로세서 내장 그래픽칩셋, 노트북용 GPU를 모두 지원하며 PC 제조사와 협업해 신작 게임 출시시 제공되는 업데이트를 가능한 한 빨리 적용하도록 할 것"이라고 밝혔다.

■ 모든 프로세서에 AI 연산 전담 NPU 탑재

코어 울트라를 구성하는 4개 타일 중 하나인 'SoC 타일'에는 AI 처리를 가속할 수 있는 NPU가 2개 탑재된다. CPU/GPU에 의존했던 전 세대 대비 배터리를 덜 쓰며 더 빠른 AI 처리가 가능해졌다.

2016년 인텔이 인수한 AI 스타트업 '모비디우스' 기술을 기반으로 한 3세대 제품이며 오픈비노, 마이크로소프트 ONNX, 윈도ML, 다이렉트ML, 파이토치 등 주요 AI 프레임워크를 모두 지원한다.

코어 울트라 프로세서는 CPU, GPU 이외에 AI 연산을 가속하는 NPU를 추가 탑재했다. (자료=인텔)

코어 울트라 탑재 노트북은 마이크로소프트 윈도11에 내장된 '윈도 스튜디오 효과', 줌 영상통화 등 최신 버전에 내장된 AI 관련 기능을 모두 지원한다. 인텔은 내년 6월까지 AI를 활용하는 소프트웨어 개발사 100여 개와 협업해 소프트웨어 지원을 확대할 예정이다.

■ 전력 관리 효율화·저전력 코어로 전력소모 감소

코어 울트라는 그동안 Arm 계열 프로세서 대비 높았던 전력 소모를 줄이는 데 초점을 둔 제품이다.

저전력 처리를 위한 새로운 E코어(2개)가 코어 울트라 SoC 타일에 추가됐다. (사진=지디넷코리아)

프로세서를 구성하는 타일 4개마다 전력 관리 컨트롤러가 내장되어 각 기능을 쓰지 않을 때는 전력을 차단한다. 컴퓨트 타일(CPU)에 내장된 전력 관리 컨트롤러는 코어별로 세밀하게 전원 공급을 제어한다.

SoC 타일에는 컴퓨트 타일과 별개로 저전력으로 작동하는 2코어 프로세서 '저전력 아일랜드 E코어'도 포함되어 있다. 동영상 재생이나 대기 상태에서는 컴퓨트 타일이나 GPU 전력 소모 없이 SoC 타일만 작동한다.

13세대 코어 프로세서/코어 울트라 넷플릭스 재생시 전력 소모 비교. (자료=인텔)

인텔은 "넷플릭스 동영상 재생시 코어 i7-1370P 프로세서는 1.54W를 썼지만 코어 울트라7 165H 프로세서는 이를 25% 줄인 1.15W만 쓴다"고 밝혔다.

■ 삼성전자 등 주요 PC 제조사 노트북 신제품 출시 러시

인텔이 이날 출시한 코어 울트라 프로세서는 코어 울트라7 165H(P6+E8+L2 코어, 22스레드) 등 아크 GPU 탑재 프로세서 4종, 코어 울트라7 165U(P2+E8+L2 코어, 14스레드) 등 인텔 그래픽스 탑재 프로세서 4종 등 8종이다.

주요 PC 제조사가 올 연말부터 내년 1분기에 걸쳐 노트북 신제품을 출시 예정이다. (자료=인텔)

인텔은 내년 1분기 중 16코어(P6+E8+L2), 22스레드로 작동하는 코어 울트라9 185H와 코어 울트라7 164U(P2+E8+L2, 14스레드) 등 제품을 추가 공급 예정이다. 인텔 관계자는 "작동 온도 등 내구성을 강화한 키오스크, 임베디드 등 산업용 프로세서도 출시 예정"이라고 설명했다.