"윈도12 코파일럿, PC 메모리 용량 16GB 요구"

NPU AI 연산성능도 40조 번 이상 필요...SSD도 강화 필요

인텔과 AMD, 퀄컴 등 주요 프로세서 제조사가 올해부터 NPU(신경망처리장치)를 통합한 프로세서를 꾸준히 내놓는 가운데, 올해 출시될 마이크로소프트 새 운영체제 '윈도12'도 원활한 AI 처리를 위해 상당한 메모리와 NPU 처리 성능을 요구할 것으로 보인다.

시장조사업체 트렌드포스는 지난 17일 "윈도12 AI 처리를 위해 16GB 메모리 탑재가 필요하며 이는 장기적으로 PC용 메모리 탑재 용량을 늘리는 촉매 역할을 할 것이다. 또 일반 소비자의 업그레이드 수요도 이를 가속할 것"이라고 전망했다.

노트북용 DDR5 메모리. (사진=지디넷코리아)

이어 "DDR5 메모리 속도는 최대 5600Mbps지만 LPDDR5x 메모리는 최소 7500Mbps, 최대 8533Mbps 대역폭으로 빠른 언어 처리와 지연 시간 단축을 요구하는 AI PC에 더 적합하다. 올 한해 LPDDR5 메모리가 전체 PC 수요 중 최대 35%를 차지할 것"이라고 밝혔다.

■ 주요 제조사도 16GB 이상 탑재 가시화

현재 출시되는 노트북은 대부분 DDR4/5 8GB 메모리를 기본 탑재한다. 윈도11 운영체제가 부팅을 마치고 나면 3-4GB 정도를 남기며 구글 크롬 등 웹브라우저나 마이크로소프트 오피스 구동에는 큰 문제가 없다.

그러나 마이크로소프트는 올해 출시할 새 운영체제인 윈도12(가칭)에서 NPU 기반 AI PC의 최소 메모리 용량을 현재 두 배인 16GB로 올릴 것으로 보인다. 코파일럿 기능이 운영체제와 한 몸처럼 움직이므로 추가 용량이 필요하다는 이유다.

일부 제조사는 최신 노트북에 최대 32GB 메모리를 탑재하기도 한다. (사진=지디넷코리아)

CES 2024 기간 중 만난 주요 PC 제조사 관계자의 견해도 이와 일치한다. 한 제조사 관계자는 "인텔이나 AMD 뿐만 아니라 제조사도 결국 올 한해 AI PC를 성장 동력으로 삼아야 하는 상황이며 기본 탑재 메모리 16GB 상향은 정해진 수순"이라고 말했다.

■ AI 구동 성능 향상 위한 PCIe 5.0 SSD 보급 전망

AI PC는 SSD 성능 향상에도 큰 영향을 미칠 전망이다. 생성 AI 구동을 위해 데이터 처리량을 늘려야 하는 상황에서 현재 최대치인 초당 8GB를 넘는 PCI 익스프레스 5.0 기반 SSD 도입이 요구되는 상황이다.

파이슨 PS5031-E31T 컨트롤러. TSMC 7나노급 공정에서 생산됐다. (사진=파이슨)

PCI 익스프레스 5.0 SSD는 고성능 작동시 발열과 전력소모가 늘어나 노트북 탑재 사례를 찾기 어려웠다. 그러나 실리콘모션, 파이슨 등 대만계 SSD 컨트롤러 제조사가 최근 7나노 이하 미세공정 적용으로 전력 소모를 낮춘 컨트롤러 칩을 대거 출시한 상황이다.

단 현행 노트북용 프로세서는 여전히 SSD용 PCI 익스프레스 레인(lane, 데이터 전송 통로)에 여전히 PCI 익스프레스 4.0 규격만 적용하고 있다. 이를 활용하려면 새 프로세서 출시가 필요하다.

인텔 코어 울트라 프로세서는 NVMe SSD용으로 PCIe 4.0 레인(lane)을 4개 쓴다. (사진=지디넷코리아)

스토리지 업계 관계자들은 "생성 AI 구동이 가능한 노트북 출시에 따라 올 하반기부터 휴대성을 중시한 경량 노트북에도 PCI 익스프레스 5.0 SSD 탑재가 예상된다"고 전망했다.

■ "윈도12 코파일럿, 초당 AI 연산 성능 40조 번 요구"

윈도12 코파일럿 기능을 원활하게 실행하기 위한 전제조건은 또 있다. 트렌드포스는 마이크로소프트가 요구하는 최소 AI 연산 성능이 40 TOPS(40조 번)일 것으로 예상했다.

이는 INT4/8/16, FP16/32 등 AI 연산에서 처리해야 하는 자료형이나 형태보다는 단순 처리횟수만 센 것이다. 실제 처리 속도는 알고리듬이나 소프트웨어 라이브러리/자료형에 따라 얼마든지 달라질 수 있다.

인텔 코어 울트라, AMD 라이젠 8040 등 현재까지 출시된 노트북용 프로세서는 NPU와 내장 GPU를 조합해 40 TOPS를 넘기는 것으로 알려져 있다. 단 GPU까지 활용할 경우 NPU 대비 소비 전력에서 손해를 보므로 NPU 성능 향상이 훨씬 효율적이다.

인텔이 올 하반기 출시할 노트북용 프로세서 '루나레이크'는 NPU 성능을 최대 3배 끌어올릴 예정이다. (사진=지디넷코리아)

CES 2024 기간 중 올 하반기 출시할 노트북용 프로세서 '루나레이크' 시제품을 공개한 미셸 존스턴 홀터스 인텔 클라이언트 컴퓨팅 그룹(CCG) 수석부사장은 "루나레이크의 NPU 성능은 현행 코어 울트라(메테오레이크) 대비 최대 3배 향상될 것"이라고 밝혔다.