멀티코어 CPU 시대, ‘코어 수’ 뒤에 숨은 계산법 [권용만의 긱랩] 작성일 02-14 44 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <strong class="summary_view" data-translation="true">CPU ‘가성비’의 재정의, 성능·효율·소프트웨어 라이선스가 좌우</strong> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="YYh90YrNdU"> <p contents-hash="6ff72766cc16e723848708baebba8bf153e231495b0dc58e724d7a1369ecfa3a" dmcf-pid="GGl2pGmjJp" dmcf-ptype="general">컴퓨터의 핵심 구성 요소인 'CPU(중앙처리장치)'에서 '고성능'의 의미는 시대에 따라 지속적으로 변화해 왔다. 프로세서 당 코어 한 개 구성이 일반적이던 시기에는 IPC(Instructions Per Cycle, 동작 속도당 처리 명령어 수)와 동작 속도가 성능 판단의 핵심 기준이었다. 프로세서 당 코어가 두 개 이상으로 확대되면서 '코어 수'는 성능을 상징하는 지표로 자리 잡았다. 오늘날 주요 프로세서 제조사들은 기술력을 대표하는 '플래그십' 제품으로 가장 '코어 수가 많은' 제품을 내세운다.</p> <div contents-hash="f7b3bd020d2fdd00d10ef6acc827801c8820e1d151bd00a38286d63a2cdff6fc" dmcf-pid="HHSVUHsAR0" dmcf-ptype="general"> 하지만 프로세서의 성능과 가치를 단순히 '코어 수'만으로 평가하기에는 한계가 있다. 실제 사용하는 워크로드 환경은 매우 복잡하다. 코어 수와 코어당 성능, 시스템 구조, 전력 소비량과 발열, 가격 등 여러 가지 요소간 균형이 필요하다. 특정 조건에서는 일반적인 확장 추세와는 다른 특성을 지닌 프로세서가 오히려 더 효율적인 선택이 되기도 한다. 이러한 제품들은 전통적인 기준만으로 존재 가치를 설명하기 어렵지만, 일부 특별한 환경에서는 가장 효율적인 선택이 될 수 있다. </div> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="4f1c2a6a5aa1484270f6daa6b47ec1877fdf6971e52923810f91a348304130b8" data-idxno="436932" data-type="photo" dmcf-pid="XXvfuXOce3" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="인텔 제온 6 프로세서 제품군 / 권용만 기자" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202602/14/552810-SDi8XcZ/20260214070004911ugmj.jpg" data-org-width="600" dmcf-mid="xgYPBtlwdz" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202602/14/552810-SDi8XcZ/20260214070004911ugmj.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 인텔 제온 6 프로세서 제품군 / 권용만 기자 </figcaption> </figure> <p contents-hash="35a365b3c8aa21f9a5faa1258df8a7690e6af7ae532ed7639e923e80c1b0dbd7" dmcf-pid="ZZT47ZIkLF" dmcf-ptype="general"><strong>프로세서 성능을 결정하는 여러 가지 '한계'들</strong></p> <p contents-hash="6550fe9bf27605c050fe2b197dac507485adb4ae2aba344f640198c574c328b6" dmcf-pid="5q3n6qXSMt" dmcf-ptype="general">PC와 워크스테이션, 서버 전반에서 '고성능 CPU'의 대표적 지표는 여전히 '코어 수'로 인식된다. 최근 PC용 프로세서는 일반적으로 8~16개 코어 구성을 제공하며, 서버용 프로세서는 단일 프로세서에 100개 이상의 코어가 집적되기도 한다. 새로운 프로세서가 출시될 때마다 '최대 탑재 코어 수'와 이론적 최대 멀티스레드 처리 성능은 제조사의 기술력을 가늠하는 기준으로 주목받는다. </p> <p contents-hash="a16b67b4d59ac4fa0a33f8f69fbe04a1fa6964d044dc9b10f2e623c7d9ec6c78" dmcf-pid="1B0LPBZvi1" dmcf-ptype="general">그러나 CPU의 코어 수를 계속 확대하는 일은 결코 간단하지 않다. 프로세서에 더 많은 코어를 집적할수록 반도체 다이(Die) 면적이 증가하고, 이는 제조 난이도와 비용 상승으로 이어진다. 일정 수준 이상의 면적에는 수율과 가격 측면에서 경제성을 확보하기 어렵다. 이를 해결하는 방법으로 여러 칩을 하나의 패키지로 연결하는 멀티칩 패키징이나, 여러 다이를 조합하는 칩렛(Chiplet) 구조가 활용되고 있다. 하지만 멀티칩 패키징은 칩간 연결 속도에서, 칩렛 구조는 고급 패키징 구조의 제조 난이도에서 한계를 지닌다.</p> <p contents-hash="d7eb2d2bffba0f34c18b67d8e9000a0e097e8f603f06419591313f7e266f76fd" dmcf-pid="tbpoQb5Td5" dmcf-ptype="general">프로세서 설계에서는 코어 수 뿐만 아니라 코어당 성능과 구성 요소 간 연결성도 고려해야 한다. 코어나 메모리와의 연결 성능이 떨어지면 코어 수 증가가 기대만큼의 성능 향상으로 이어지지 않을 수 있다. 코어 자체의 역량도 중요하다. 개념적으로 전체 성능은 코어 수와 코어당 성능의 조합으로 설명되지만 실제 환경에서는 다양한 병목 요인이 영향을 미친다. </p> <p contents-hash="6c25a5145afbaf920bc410e9d8c689a0463e5253049605276132f25416e2de95" dmcf-pid="FKUgxK1ynZ" dmcf-ptype="general">반도체 칩과 패키지의 물리적 한계도 고려해야 한다. 반도체의 동작 효율은 일정 수준까지는 완만하게 변하다가 특정 시점을 넘어서면 급격히 저하되는 특성을 보인다. 칩과 플랫폼에는 감당 가능한 최대 전력량과 허용 가능한 발열량의 제약이 존재한다. 이 주어진 전력량 안에 코어 수와 동작 속도를 조절해야 최대 효율을 낼 수 있다. 한계에 근접한 설계에서는 코어 수를 늘릴수록 동작 속도가 낮아지고, 전체 성능은 코어 수가 증가한만큼 상승하지 않는다.</p> <div contents-hash="de3aa5812216bc45ab9482c5b5bc1b83f4f09d81bd3b5386e7b9cddf4f954b57" dmcf-pid="39uaM9tWMX" dmcf-ptype="general"> 플랫폼의 전력 소비량과 발열 측면에서 상대적으로 여유가 있는 데스크톱 PC와 워크스테이션용 CPU는 상황에 따라 이러한 물리적 한계를 완화할 만한 기술을 활용한다. 이제는 완전히 보편화된 '부스트 동작 속도'는 CPU와 플랫폼의 전력과 쿨링에 여유가 있을 때 동작 속도를 더 끌어올려 성능을 높인다. 이 때 동작 속도는 최적 효율 구간을 벗어나며, 소비 전력과 발열이 급격히 증가할 수 있다. 고성능 CPU의 성능 테스트에서 전력과 발열 관련 모든 제약을 풀면, 125~250W 설정의 CPU도 300~400W 이상 전력을 소비하는 경우도 있다. </div> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="ae6e944a036b6d01b3f855761c7a9ac8f12b3bb1dccbe5e0408fe60c1074ad16" data-idxno="436933" data-type="photo" dmcf-pid="027NR2FYiH" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="인텔 제온 6730P 시리즈 주요 제품들의 제원 / 인텔 홈페이지 갈무리" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202602/14/552810-SDi8XcZ/20260214070006244sytg.jpg" data-org-width="600" dmcf-mid="WdiYOjx2nu" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202602/14/552810-SDi8XcZ/20260214070006244sytg.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 인텔 제온 6730P 시리즈 주요 제품들의 제원 / 인텔 홈페이지 갈무리 </figcaption> </figure> <p contents-hash="3b139dd0c37bd5603dca5f5d9ef267b78307d5726803859d60c45b4af68fb9e8" dmcf-pid="pVzjeV3GeG" dmcf-ptype="general"><strong>대세 벗어난 독특한 구성의 CPU 등장 이유는</strong></p> <p contents-hash="ae469ce07e6970150f6e5977ba2617d032479d9e55b30a13000d80df70a9190e" dmcf-pid="UfqAdf0HMY" dmcf-ptype="general">일반적으로 코어 수와 동작 속도가 높을수록 상위 모델로 분류되며 가격도 상승한다. 대부분의 상황에서는 이러한 기준이 CPU를 파악하는 합리적인 판단 기준으로 작용한다. 예를 들어 인텔의 '제온 6' 제품군을 살펴보면, 모델명의 숫자 네 자리 중 첫 자리는 세대, 두번째 자리는 플랫폼 유형, 세번째와 네번째는 동급 제품군 안에서의 위치와 멀티프로세서 지원 등의 특징을 나타내는 것으로 사용하고 있다.</p> <p contents-hash="828cebb76559f96a91a1581f09727415666f3001bdb20f8e8865524f884e5911" dmcf-pid="u4BcJ4pXdW" dmcf-ptype="general">제온 6700P 시리즈 제품군을 살펴보면 8코어에 기본 4GHz 동작 속도, 165W 소비전력의 제온 6714P부터 시작해 숫자가 높아지면서 코어 수와 소비 전력이 어느 정도 선형적으로 올라가는 모습을 보인다. 캐시 용량의 경우 특정 코어 수 수준에서 제품의 다이 구성 방법에 따라 크게 달라질 수 있다. 제온 6730P와 6731P는 같은 32코어에 동작 속도 등 주요 제원이 비슷하지만 6730P는 캐시가 두 배 더 많은 288MB고, 6731P는 캐시가 144MB지만 최대 동작 속도가 4.1GHz로 0.3GHz 더 높으며 1소켓 구성만 제공된다.</p> <p contents-hash="6441963cfd94f9570247e98b264325f776538c1b4f41954e6eab157e0704c2f4" dmcf-pid="78bki8UZLy" dmcf-ptype="general">하지만 이러한 전형적인 제품 구성 속에서도 종종 특별한 개성을 가진 존재들이 있다. 32코어 구성의 제온 6 6730P 시리즈 중 '6732P'를 살펴보면, 다른 제품들이 250W 수준의 전력 설정인데 비해 6732P는 350W급을 사용한다. 기본 동작 속도도 3.8GHz로 다른 제품들의 2.5GHz 정도 수준보다 훨씬 높다. 제온 6962P는 72코어 구성과 500W 전력 설정에서 최대 3.9GHz 동작 속도를 제공하지만, 8개 코어를 지정해 4.4GHz로 동작시킬 수 있는 기능도 있다.</p> <p contents-hash="6b7aefb1798a28729c612dcff5247a481c82a65c5e29946948f821eb0ce97c45" dmcf-pid="zLMSDL4qJT" dmcf-ptype="general">이론적으로 동작 속도를 조금 낮추고 더 많은 코어를 집적하는 게 더 나을 것 같은 상황에서 이렇게 '동작 속도 특화' 모델이 나오는 데는 몇 가지 이유가 있다. 가장 먼저 생각할 수 있는 이유는 워크로드 자체가 모든 코어를 잘 활용하지 못해서 특정 수 정도의 코어 수에서 더 높은 성능을 낼 때다. 이런 경우는 애플리케이션에 적합한 규모의 코어 구성에 최대한 높은 동작 속도를 확보하는 게 효율적인 구성이 된다. 서버용 제온 프로세서를 워크스테이션에까지 사용하던 시절에는 이런 사례가 제법 있었는데, 지금은 워크스테이션용 제품군이 분리된 상태다.</p> <p contents-hash="76a01c1a1a250c4bc96796855664e9436e18fa9d3043d236e2b4696d05ebde1f" dmcf-pid="qoRvwo8BLv" dmcf-ptype="general">또 다른 현실적인 이유는 소프트웨어 라이선스구조다. 일부 소프트웨어는 프로세서와 코어 단위로 라이선스가 책정된다. 성능 향상을 위해 더 많은 코어를 갖춘 CPU를 도입할 수 있지만, 이 경우 소프트웨어 라이선스 비용이 하드웨어 가격을 크게 상회하는 상황이 발생하기도 한다. 이러한 환경에서는 확보된 라이선스 수준의 코어 수에 코어당 성능을 최대한 높이는 것이 합리적인 선택이 될 수 있다. CPU 가격이 상승하고 효율이 다소 낮아지더라도 전체 비용과 성능 측면에서는 더 유리한 결과로 이어질 수 있기 때문이다. 이러한 특성을 반영한 프로세서 구성도 라이선스 계약에서의 기준 단위를 고려해 설계되는 경우가 많다.</p> <p contents-hash="88b4d3b076aa7ffef2c8a0f924f6b2f4bae86c9c79aa306d79b24770367fa07e" dmcf-pid="BgeTrg6bdS" dmcf-ptype="general">사실 라이선스 비용을 둘러싼 제품 전략은 이미 수십년 전부터 이어져 왔다. 단일코어 프로세서 시절에는 '소켓' 단위로 책정되던 라이선스가 멀티코어 프로세서시대에 접어들며 '코어' 단위로 바뀌었고, 코어 성능이 크게 향상되면서 코어당 성능에 가중치를 적용하는 방식도 등장했다. 최근에는 클라우드 환경의 '쓴 만큼 내는' 비용과 온프레미스의 하드웨어 당 비용 구조 사이에서 경제성을 함께 고려해야 하는 상황에 이르렀다.이에 따라 CPU 선택 기준 역시 단순히 '코어 수'나 '동작 속도' 중심의 이른바 '가성비' 판단에서 벗어나고 있다. </p> <p contents-hash="3220b77d595d056d7556a2111c7667ec5b5b54d7218aef06651322e254398084" dmcf-pid="badymaPKJl" dmcf-ptype="general">권용만 기자</p> <p contents-hash="796a671dc161526809803d2dd563025c9533570663efbec004b56593784df693" dmcf-pid="KNJWsNQ9Rh" dmcf-ptype="general">yongman.kwon@chosunbiz.com</p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © IT조선. 무단전재 및 재배포 금지.</p> 관련자료 이전 조인성, ‘휴민트’ 연기론 02-14 다음 "결혼 잔소리에 뭐라고 답하지?"…AI에 명절 생존법 물었다 02-14 댓글 0 등록된 댓글이 없습니다. 로그인한 회원만 댓글 등록이 가능합니다.
