기글 하드웨어 하드웨어 포럼
이번 엔비디아의 파스칼 아키텍쳐가 핀펫 공정의 3D 트렌지스터 수직 적층 기술을 도입을 하여 전 세대 대비 100%에 가까운 성능 개선을 이루어 냈습니다. 하지만 핀펫 공정 도입 이후로는 공정 미세화도 난관에 부딛혔고 트랜지스터 집적율을 올리기가 쉽지않게 됨에따라 N당과 A당은 인텔의 현재 추세를 따라갈 것으로 보입니다.
성능은 찔끔 올리고 전력을 줄이는 방향으로... 한때 외계인으로 불렸던 인텔 조차도 샌디브릿지에 핀펫 공정을 도입한 이후로는 아이비 브릿지, 하스웰, 브로드웰을 거쳐서 제자리걸음 수준의 CPU만 찍어냈죠. 제아무리 핀펫 공정이라고해도 수직으로 무한정 트랜지스터를 집적시킬 수는 없는 법이죠. 무슨 스테이크 구워먹을 것도 아니고요. 인텔은 스카이레이크 세대에 들어서 힘에 부치게 10~20%의 IPC 성능을 올렸죠. 이런 반도체의 현재 기술적인 한계를 감안한다면 핀펫이 도입된 파스칼 세대는 어쩌면 GPU 붐의 마지막 호황기가 될지도 모릅니다. 그래도 엔비디아는 GCN 코어의 설계를 우려먹는 AMD와는 다르게 쿠다 코어 설계를 맨날 갈아엎으니 한 세대가 지날 수록 10~20%의 성능 개선은 있겠죠.
GPU 업계도 인텔처럼 성능을 끌어올릴 수 있는 원천 카드를 다 씀에 따라서 올해 이후로는 GPU의 발전폭은 매우 제한적으로 변할 것이며 GPU 교체 수요는 점점 줄어들 것으로 보입니다. 그래도 다행인 것은 반도체 업체들이 그레핀 공정, 3D RRAM 공정 등 여러가지 발상을 하고 있다는 것이지만 이들 기술이 경제적으로 실현되는 데까지는 10년이 걸릴 수도 있습니다. 지금으로써도 실현할 수 있는 기술들이지만 아직 시험 단계이고 비용도 만만치않죠.
그리고 인텔이 성능향상에 어려움을 겪고 있는건 공정 미세화랑 별 상관이 없습니다.
현 cpu ipc는 쉽게 올릴 수 있는 상황이 아니고, 그거 자체도 공정 미세화랑 별 상관이 없어요. 애초에 트랜지스터를 집적 못시켜서 성능 못 올리는게 아니죠. 코어 때려박는게 의미가 있는 제온의 경우 22코어씩도 때려 박아서 성능 올릴 수 있어요. 하지만 일반 용도의 cpu에서 코어 수를 유지한 상태로 아키텍쳐를 개선해서 ipc를 올리는게 상당히 어려운 일인게 문제일뿐. 그래서 그냥 공정미세화로 인해 면적이 널널해지니 내장 gpu로 채우고 있는거죠. 전력 밀도 완화도 겸해서요.
그리고 10nm, 7nm까지는 충분히 가능한 상황이에요. 그래핀은 아직은 좀 먼 얘기고, rram은 gpu 자체의 발전과는 별 상관도 없어보이는데요.
FinFET 도 수직적층이 아니죠. 트랜지스터를 수직 방향으로 만들기는 했지만, 이 트랜지스터들이 수직으로 쌓여나가는 것이 아니니까요.
FinFET 도 그냥 트랜지스터층 단 하나일 뿐입니다.
무엇보다 소비전력 문제 때문에 현재의 집적도로도 트랜지스터 마음껏 넣지 못 하고 있으니 수직 적층 시도할 이유 자체가 없는 셈이죠.
트랜지스터 하나가 소비하게 되는 전력양을 얼마나 줄일 수 있는가, 그렇게 줄인 전류양으로도 동작 마진을 확보할 수 있는가가 문제가 되겠죠.
CPU 에서는 IPC 가 무척 중요하지만 집적도 올린다고 같이 올라갈 수 있는게 아니지만, GPU 에서는 얘기가 다릅니다. 연산회로 넣으면 넣은 만큼 성능이 올라갈 수 있는 것이 GPU 죠. 트랜지스터 넣는 숫자와 비례해서 성능도 올라가는 것이 GPU 에서는 가능합니다. CPU 쪽과는 달리 이게 한계에 왔다고 볼 근거는 아무 것도 없고요.
단지 다이에 소비전력을 어느 선 이하로 하면서 트랜지스터를 얼마나 넣을 수 있느냐만 문제인거고, 둔화되었다고는 하지만 앞으로도 계속 발전할 수 있는 부분이죠.