퀄컴이 닦은 길에 엔비디아 진입...Arm 윈도 PC 경쟁 본격화

지난 9년간 Arm 기반 윈도 PC 시장을 사실상 독점해 온 퀄컴이 강력한 경쟁자를 맞았다. 엔비디아가 GPU 기술력을 앞세운 'RTX 스파크'를 정식 출시하면서다.

퀄컴은 마이크로소프트와 함께 소프트웨어 호환성 문제를 해결하고 Arm 기반 PC 생태계를 구축해 왔다. 특히 자체 설계한 오라이언 CPU를 탑재한 스냅드래곤 X 엘리트로 Arm 기반 윈도 PC의 성능을 한 단계 끌어올렸다.

엔비디아는 이렇게 구축된 생태계에 PC와 서버 시장에서 검증된 블랙웰 GPU를 앞세워 진입했다. CPU 성능과 전력 효율을 강조해 온 퀄컴에 GPU 성능이라는 새로운 경쟁 과제를 던진 셈이다.

마이크로소프트는 윈도용 시스템반도체(SoC)의 선택지를 넓히고 Arm은 자사 CPU IP(설계자산)를 활용하는 PC 플랫폼의 새로운 성공 가능성을 확보했다. 반면 퀄컴은 독점적 지위를 잃고 GPU 경쟁력 강화라는 어려운 숙제를 안게 됐다.

엔비디아 테그라3 기반 '서피스RT' 실패에 퀄컴과 손잡은 MS

마이크로소프트는 2012년 엔비디아 테그라3를 활용한 Arm 기반 윈도 기기인 서피스RT를 출시했다. 그러나 기존 x86 소프트웨어 호환성이 발목을 잡았고 이는 시장에서 실패했다.

5년 뒤 '컴퓨텍스 2017' 기조연설에서는 칩 제조사로 퀄컴을, PC 제조사로 레노버, 에이수스, HP를 선택하고 Arm용 윈도 PC 시장에 재도전 의사를 밝혔다. 이후 연말에 스냅드래곤 835 기반 PC가 실제로 등장했다.

퀄컴과 마이크로소프트는 이후 '올웨이즈 커넥티드 PC(ACPC)'라는 이름으로 Arm 기반 윈도 PC 시장에 도전해 왔다. x86 기반 응용프로그램 실행을 위한 명령어 번역 프로그램 '프리즘(PRISM)' 등 개발에도 협력했다.

애플 M 시리즈 등장에 깊어진 퀄컴·MS 협력

양사의 협력은 2020년 이후 인텔과 AMD 등 주요 x86 프로세서 제조사의 성능 향상이 더뎌지고 애플이 자체 설계한 PC용 칩인 M 시리즈가 모습을 드러내며 한층 더 깊어졌다.

마이크로소프트는 애플의 경쟁자로 윈도가 구동되는 고성능 PC가 필요했고 퀄컴은 스마트폰 이외 영역으로 사업 확장이 필요했다.

퀄컴은 2021년 Arm IP(지적재산권) 기반 '크라이요(Kryo)' CPU가 아닌 스타트업 '누비아'의 IP를 기반으로 CPU를 새롭게 설계한다고 밝힌 바 있다. 이후 2024년 6월 '컴퓨텍스 2024' 기간 중 첫 제품인 스냅드래곤 X 엘리트를 출시했다.

당시 사티아 나델라 마이크로소프트 CEO는 "PC가 다시 태어났다"며 "스냅드래곤 X 엘리트 기반 코파일럿+ PC는 지금까지 만들어진 윈도 PC 중 가장 빠르고 지능적인 제품이며 이러한 변화는 퀄컴과 협력을 통해 가능했다"고 극찬했다.

엔비디아 RTX 스파크 등장...퀄컴 9년 독점 끝

한편 엔비디아가 Arm 기반 윈도 PC용 칩을 개발중이라는 이야기는 2023년 4분기부터 꾸준히 등장했다. 2024년 상반기에는 대만 공급망을 중심으로 미디어텍이 엔비디아와 CPU를 공동 개발중이라는 구체적인 정황도 흘러나왔다.

젠슨 황 엔비디아 CEO는 결국 올해 6월 '컴퓨텍스 2026'에서 Arm 윈도 PC 플랫폼인 'RTX 스파크'를 정식 공개하고 "주요 PC 제조사를 통해 올 가을부터 실제 제품을 출시하겠다"고 밝혔다.

엔비디아는 이어 지난 16일 에이수스, MSI, 레노버, 델테크놀로지스, 마이크로소프트 등 주요 제조사와 함께 RTX 스파크를 전세계 정식 출시했다. 2017년부터 현재까지 약 9년간 이어진 Arm 기반 윈도 PC 독점이 끝난 것이다.

퀄컴 약점인 '게임 성능' 파고든 엔비디아

퀄컴 스냅드래곤 X 시리즈는 긴 배터리 지속시간과 오라이언 CPU, 헥사곤 NPU의 높은 연산 성능으로 인텔·AMD 등 기존 x86 프로세서 대비 우위를 확보하는 데 성공했다. 그러나 게임 성능은 여전히 미완의 과제로 남아 있었다.

반면 RTX 스파크는 이미 PC 시장에서 검증이 끝난 블랙웰 GPU를 내장했고 엔비디아의 핵심 게이밍 기술인 DLSS, 옵틱스, 리플렉스, 지싱크를 모두 지원한다. 마이크로소프트는 윈도 온 Arm 환경의 마지막 과제였던 게임 성능을 보완할 수 있게 됐다.

윈도 온 Arm의 약점으로 지적됐던 응용프로그램 호환성도 과거보다 크게 개선됐다. 퀄컴이 9년간 시행착오를 거듭하며 생태계를 구축해 왔기 때문이다. 엔비디아는 퀄컴이 구축한 생태계를 RTX 스파크로 큰 위험 부담 없이 활용할 수 있게 됐다.

자체 CPU 쓰는 퀄컴, Arm IP 활용하는 엔비디아

Arm은 엔비디아가 PC 시장에 진입하는 것을 반기는 눈치다. 자체 개발 CPU IP를 이용하는 퀄컴보다 Arm IP를 활용하는 RTX 스파크가 더 호의적으로 보일 수 밖에 없다.

Arm은 누비아를 인수한 퀄컴과 2022년부터 법적 분쟁중이기도 하다. 이후 퀄컴은 오라이언 CPU를 'Arm 호환'이라고 정의한다. Arm 명령어를 실행할 수 있지만 Arm IP를 그대로 이용하지는 않기 때문이다.

반면 RTX 스파크의 그레이스 CPU는 Arm 코어텍스-X925(고성능), 코어텍스-A725(저전력) 등 모두 Arm IP를 이용한다.

컴퓨텍스 2026 기간 중 지디넷코리아와 만난 제임스 맥니븐 Arm 엣지 AI 사업부문 부사장은 "클라우드 서비스 시장에서 Arm의 급성장이 이제 PC 시장에서도 재현될 것"이라고 전망하기도 했다.

엔비디아 공세에 핵심 인력 이탈까지...퀄컴 과제 산적

엔비디아는 퀄컴이 개척한 윈도 온 Arm 생태계에 GPU 기술력을 바탕으로 진입했고 인텔과 AMD 역시 기존 x86 PC 시장을 지키기 위한 경쟁을 이어가고 있다.

엔비디아와 경쟁이 현실화된 앞으로는 CPU와 NPU 뿐만 아니라 GPU 성능 향상도 과제로 부상했다.

그러나 퀄컴이 경쟁력을 강화해야 하는 시점에 GPU와 PC 사업을 이끌었던 핵심 인사들이 잇따라 경쟁사로 이동했다.

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