2019.05.29

“CPU도 AI 시대” 인텔 10세대 아이스레이크 코어 프로세서 성능 해부

Mark Hachman | PCWorld
인텔의 차세대 10나노 아이스레이크 프로세서는 현재의 8세대 제품보다 더 많은 코어나 쓰레드를 제공하지 않는다. 부스트 클럭속도는 오히려 더 낮다. 하지만 컴퓨텍스에서 공개된 인텔의 10세대 코어 칩은 프로세서 전반에 걸쳐 수많은 요소가 개선되었다. CPU와 그래픽, AI 작업에 걸쳐 성능이 향상됐고, 와이파이 6과 같은 플랫폼 수준의 개선도 이루어졌다.
 
ⓒ Intel

아이스레이크 기반 10세대 프로세서는 본격적으로 출시되는 첫 10나노 코어 칩이자 2015년 스카이레이크 아키텍처 이후 이루어진 첫 번째 대대적인 칩 재설계이다. 지난 1월 이후 인텔은 자사의 첫 번째 아이스레이크 칩이 2분기에 출시될 것이라고 말해 왔으며, 특히 6월에는 이를 탑재한 30여 종의 노트북이 연말에 정식 출시될 것이라고 밝혔다. 아이스레이크는 기존 위스키레이크 U 시리즈와 앰버레이크 Y 시리즈 코어 칩을 대체할 예정이다. 

인텔이 각 칩의 사양을 공개하지는 않았지만, 이미 알려진 아이스레이크 제품 관련 정보도 적지 않다. 코어 i3, i5, i7 제품이 나오며, 위스키레이크와 같이 최대 4코어 8쓰레드를 제공한다. 아이스레이크의 부스트 클럭속도는 최대 4.1GHz로 위스키레이크 기반 코어 i7-8565U의 4.6GHz보다 한참 낮다. 하지만 클럭속도의 차이는 향상된 터보 관리 기술이 보완해 줄 것으로 보인다. 마지막으로 11세대 아이리스 플러스 통합 GPU의 귀환 역시 노트북 게이밍을 위한 선택의 폭을 넓혀주는 요소가 될 것이다. 향상된 와이파이 6 Gig+ 무선 기술과 썬더볼트 3도 강점이 된다.

델이 PCWorld에 제공한 리뷰 가이드는 인텔이 따로 언급하지 않은 추가 정보도 나와 있는데, 아이스레이크 칩은 10xx 방식의 이름과 그래픽 접미사를 사용한다는 것. 리뷰 가이드에 따르면, 10세대 코어 i3-1005 G1(최대 3.4GHz), 10세대 코어 i5-1035 G1(최대 3.7GHz), 10세대 코어 i7-1065 G7(최대 3.9GHz) 모델이 있다. G1이나 G7은 통합 아이리스 플러스 그래픽의 수준을 나타내는 것으로 보인다. 인텔은 11가지 새로운 아이스레이크 버전이 있다고 밝혔다.

정확한 성능은 아직 확실하지 않다. 그나마 구체적인 성능 추정치는 인텔의 투자자 회의에서 나온 것으로, “위스키레이크보다 두 배 빠른 인코딩 및 그래픽 성능”이다. 하지만 7세대 카비레이크 프로세서가 유튜브와 넷플릭스 시대에 맞춰 비디오 재생 성능을 최적화했다는 사실을 생각하면, 전체적인 성능을 나타내는 지표로 보기는 어렵다. 
 
// 인텔의 U 시리즈 아이스레이크 칩은 Y 시리즈보다 더 큰 패키지가 필요하다. ⓒ Intel
 

아이스레이크는 얼마나 빠른가

아이스레이크 설계의 많은 부분은 인텔의 새로운 울트라북 설계인 프로젝트 아테나를 통해 알려졌다. 인텔 클라이언트컴퓨팅 그룹 부사장 크리스 워커는 현대적인 업무 형태는 전원과 배터리 간의 전환, 업무와 일상 간의 전환이 빈번하다는 점을 지적했다. 일반 소비자는 연결성과 긴 배터리 수명을 중요하게 생각하지만, 업무에 집중할 때는 PC의 성능이 중요하다는 것. 워커는 “별도의 업무용 PC나 가정용 PC가 아니다. 하나이다. 이런 점이 협력업체의 설계에 반영되는 것을 알게 됐다”고 말했다.

어떤 면에서 CPU로서의 아이스레이크보다는 플랫폼으로서의 아이스레이크를 강조하는 것으로 보인다. 하지만 그럼에도 PC의 발전 중 많은 부분이 프로세서를 중심으로 이루어지고 있고, 인텔은 14나노를 넘어서는 데 어려움을 겪었다는 사실은 여전하다.
 
인텔의 싱글쓰레드 성능 개선은 그리 크지 않은 것으로 보인다. 숫자를 정리해 보면 3%에 불과하다. ⓒ Intel

칩 업계의 오랜 격언이 하나 있다. 새로운 프로세서 디자인을 새로운 제조 공정으로 출시하지 말라는 것. 공정 오류의 위험이 배가되기 때문이다. 인텔은 자사가 이런 위험을 잘 피했다고 생각하는 것처럼 보인다. 지난 캐논레이크를 통해 검증이 끝나지 않은 10나노 공정을 출시했다. 그리 잘 알려지지 않은 이 코어 i3 칩은 레노버 노트북에 탑재되어 아시아 일부 시장에 출시됐다. 인텔 펠로우이자 최고 클라이언트 아키텍트인 베키 루프는 아이스레이크에 적용된 모든 기술은 10나노 공정에 맞춰 수정되고 최적화된 것이라고 강조했다.

하지만 아이스레이크는 인텔이 지난해 공개한 새로운 서니코브(Sunnycove) 코어 설계를 기반으로 한다. 인텔 임원의 말을 빌리면, 서니코브는 더 깊고 넓고 똑똑하게 만들어졌다. 아이스레이크 같은 서니코브 칩이 더 많은 병렬 연산을 수행하고 실행 포트도 더 많다는 것을 의미한다. 서니코브는 1차 데이터 캐시는 32KB에서 48KB로, 2차 캐시는 256KB에서 512KB로 증가했다. 캐시는 자주 사용하는 명령을 저장하는 데 사용해 시스템 메모리까지 내려가지 않아도 된다. 
 
서니코브 프로세서 아키텍처의 상세 사양 ⓒ Intel


인텔은 서니코브 기반 칩이 평균적으로 스카이레이크 아키텍처보다 클럭당 18% 더 많은 명령을 수행한다고 주장한다. 또한 암호화 같은 특정 작업과 UMIP(User Mode Instruction Prevention)와 같은 보안 개선을 위한 명령어도 추가했다. 
 

아이스레이크의 신경망 가속기

인텔은 AI용으로 최소한 두 가지 구체적인 개선사항을 적용했다. DL 부스트(Deep Learning Boost) 명령어와 AI 기능을 속도 향상을 위한 전용 로직 코어인 가우시안 뉴럴 액셀러레이터(Gaussian Neural Accelerator)를 추가한 것이다. 물론 코타나나 알렉사 같은 디지털 비서는 아니지만, 이 두 가지 새 기술은 마이크로소프트 팀즈의 백그라운드 블러 처리나 사진 앱의 시맨틱 검색, 인물 인식이나 음성 표기 등의 작업 처리 속도를 높여준다.
 
이 사진에서는 알아보기 힘들지만, 인텔은 이 고양이 사진의 배경을 처리하는 작업으로 AI 기능을 시연했다. ⓒ Mark Hachman / IDG


인텔 CPU 컴퓨팅 아키텍처 디렉터인 로나크 싱할은 가우시안 뉴럴 액셀러레이터가 백그라운드에서 지속적으로 실행되며, 매우 적은 전력을 소비해 배터리 수명을 잡아먹지 않고도 연산 집약적인 작업을 수행할 수 있다고 설명했다. 인텔은 서니코브가 위스키레이크 코어 i7-8565U와 비교해 2~2.5배의 AI 성능을 제공한다고 주장했다.

아이스레이크는 부스트 성능을 관리하는 데도 AI를 사용한다. 이른바 머신러닝을 이용한 인텔 다이내믹 튜닝 2.0이다. 칩의 터보 부스트 모드에 오버클러킹 기능을 적용할 때 온/오픈 두 가지 접근만 사용하던 이전 세대와는 달리, 인텔의 다이내믹 튜닝은 “충분한” 수준의 오버클러킹 성능을 결정해 가능한 오래 지속한다. 인텔은 이런 지능적인 성능 관리로 낮은 터보 부스트 임계점을 극복할 수 있을 것이라고 밝혔다. 하지만 그 효과는 실제 환경에서 확인할 필요가 있다.
 
아이스레이크의 동적인 터보 부스트 성능 관리 기능은 이전 세대의 성능을 능가하는 방법의 하나이다. ⓒ Intel


아쉽게도 인텔은 아이스레이크의 실제 전력 소비에 대해서는 자세히 밝히지 않았다. 10나노 공정으로 이전 세대보다 전력 소비가 줄어들 것으로 추정할 뿐이다. 루프는 아이스레이크에는 완전히 통합된 전압 조정기가 포함되어 있다고 덧붙였다. editor@itworld.co.kr


2019.05.29

“CPU도 AI 시대” 인텔 10세대 아이스레이크 코어 프로세서 성능 해부

Mark Hachman | PCWorld
인텔의 차세대 10나노 아이스레이크 프로세서는 현재의 8세대 제품보다 더 많은 코어나 쓰레드를 제공하지 않는다. 부스트 클럭속도는 오히려 더 낮다. 하지만 컴퓨텍스에서 공개된 인텔의 10세대 코어 칩은 프로세서 전반에 걸쳐 수많은 요소가 개선되었다. CPU와 그래픽, AI 작업에 걸쳐 성능이 향상됐고, 와이파이 6과 같은 플랫폼 수준의 개선도 이루어졌다.
 
ⓒ Intel

아이스레이크 기반 10세대 프로세서는 본격적으로 출시되는 첫 10나노 코어 칩이자 2015년 스카이레이크 아키텍처 이후 이루어진 첫 번째 대대적인 칩 재설계이다. 지난 1월 이후 인텔은 자사의 첫 번째 아이스레이크 칩이 2분기에 출시될 것이라고 말해 왔으며, 특히 6월에는 이를 탑재한 30여 종의 노트북이 연말에 정식 출시될 것이라고 밝혔다. 아이스레이크는 기존 위스키레이크 U 시리즈와 앰버레이크 Y 시리즈 코어 칩을 대체할 예정이다. 

인텔이 각 칩의 사양을 공개하지는 않았지만, 이미 알려진 아이스레이크 제품 관련 정보도 적지 않다. 코어 i3, i5, i7 제품이 나오며, 위스키레이크와 같이 최대 4코어 8쓰레드를 제공한다. 아이스레이크의 부스트 클럭속도는 최대 4.1GHz로 위스키레이크 기반 코어 i7-8565U의 4.6GHz보다 한참 낮다. 하지만 클럭속도의 차이는 향상된 터보 관리 기술이 보완해 줄 것으로 보인다. 마지막으로 11세대 아이리스 플러스 통합 GPU의 귀환 역시 노트북 게이밍을 위한 선택의 폭을 넓혀주는 요소가 될 것이다. 향상된 와이파이 6 Gig+ 무선 기술과 썬더볼트 3도 강점이 된다.

델이 PCWorld에 제공한 리뷰 가이드는 인텔이 따로 언급하지 않은 추가 정보도 나와 있는데, 아이스레이크 칩은 10xx 방식의 이름과 그래픽 접미사를 사용한다는 것. 리뷰 가이드에 따르면, 10세대 코어 i3-1005 G1(최대 3.4GHz), 10세대 코어 i5-1035 G1(최대 3.7GHz), 10세대 코어 i7-1065 G7(최대 3.9GHz) 모델이 있다. G1이나 G7은 통합 아이리스 플러스 그래픽의 수준을 나타내는 것으로 보인다. 인텔은 11가지 새로운 아이스레이크 버전이 있다고 밝혔다.

정확한 성능은 아직 확실하지 않다. 그나마 구체적인 성능 추정치는 인텔의 투자자 회의에서 나온 것으로, “위스키레이크보다 두 배 빠른 인코딩 및 그래픽 성능”이다. 하지만 7세대 카비레이크 프로세서가 유튜브와 넷플릭스 시대에 맞춰 비디오 재생 성능을 최적화했다는 사실을 생각하면, 전체적인 성능을 나타내는 지표로 보기는 어렵다. 
 
// 인텔의 U 시리즈 아이스레이크 칩은 Y 시리즈보다 더 큰 패키지가 필요하다. ⓒ Intel
 

아이스레이크는 얼마나 빠른가

아이스레이크 설계의 많은 부분은 인텔의 새로운 울트라북 설계인 프로젝트 아테나를 통해 알려졌다. 인텔 클라이언트컴퓨팅 그룹 부사장 크리스 워커는 현대적인 업무 형태는 전원과 배터리 간의 전환, 업무와 일상 간의 전환이 빈번하다는 점을 지적했다. 일반 소비자는 연결성과 긴 배터리 수명을 중요하게 생각하지만, 업무에 집중할 때는 PC의 성능이 중요하다는 것. 워커는 “별도의 업무용 PC나 가정용 PC가 아니다. 하나이다. 이런 점이 협력업체의 설계에 반영되는 것을 알게 됐다”고 말했다.

어떤 면에서 CPU로서의 아이스레이크보다는 플랫폼으로서의 아이스레이크를 강조하는 것으로 보인다. 하지만 그럼에도 PC의 발전 중 많은 부분이 프로세서를 중심으로 이루어지고 있고, 인텔은 14나노를 넘어서는 데 어려움을 겪었다는 사실은 여전하다.
 
인텔의 싱글쓰레드 성능 개선은 그리 크지 않은 것으로 보인다. 숫자를 정리해 보면 3%에 불과하다. ⓒ Intel

칩 업계의 오랜 격언이 하나 있다. 새로운 프로세서 디자인을 새로운 제조 공정으로 출시하지 말라는 것. 공정 오류의 위험이 배가되기 때문이다. 인텔은 자사가 이런 위험을 잘 피했다고 생각하는 것처럼 보인다. 지난 캐논레이크를 통해 검증이 끝나지 않은 10나노 공정을 출시했다. 그리 잘 알려지지 않은 이 코어 i3 칩은 레노버 노트북에 탑재되어 아시아 일부 시장에 출시됐다. 인텔 펠로우이자 최고 클라이언트 아키텍트인 베키 루프는 아이스레이크에 적용된 모든 기술은 10나노 공정에 맞춰 수정되고 최적화된 것이라고 강조했다.

하지만 아이스레이크는 인텔이 지난해 공개한 새로운 서니코브(Sunnycove) 코어 설계를 기반으로 한다. 인텔 임원의 말을 빌리면, 서니코브는 더 깊고 넓고 똑똑하게 만들어졌다. 아이스레이크 같은 서니코브 칩이 더 많은 병렬 연산을 수행하고 실행 포트도 더 많다는 것을 의미한다. 서니코브는 1차 데이터 캐시는 32KB에서 48KB로, 2차 캐시는 256KB에서 512KB로 증가했다. 캐시는 자주 사용하는 명령을 저장하는 데 사용해 시스템 메모리까지 내려가지 않아도 된다. 
 
서니코브 프로세서 아키텍처의 상세 사양 ⓒ Intel


인텔은 서니코브 기반 칩이 평균적으로 스카이레이크 아키텍처보다 클럭당 18% 더 많은 명령을 수행한다고 주장한다. 또한 암호화 같은 특정 작업과 UMIP(User Mode Instruction Prevention)와 같은 보안 개선을 위한 명령어도 추가했다. 
 

아이스레이크의 신경망 가속기

인텔은 AI용으로 최소한 두 가지 구체적인 개선사항을 적용했다. DL 부스트(Deep Learning Boost) 명령어와 AI 기능을 속도 향상을 위한 전용 로직 코어인 가우시안 뉴럴 액셀러레이터(Gaussian Neural Accelerator)를 추가한 것이다. 물론 코타나나 알렉사 같은 디지털 비서는 아니지만, 이 두 가지 새 기술은 마이크로소프트 팀즈의 백그라운드 블러 처리나 사진 앱의 시맨틱 검색, 인물 인식이나 음성 표기 등의 작업 처리 속도를 높여준다.
 
이 사진에서는 알아보기 힘들지만, 인텔은 이 고양이 사진의 배경을 처리하는 작업으로 AI 기능을 시연했다. ⓒ Mark Hachman / IDG


인텔 CPU 컴퓨팅 아키텍처 디렉터인 로나크 싱할은 가우시안 뉴럴 액셀러레이터가 백그라운드에서 지속적으로 실행되며, 매우 적은 전력을 소비해 배터리 수명을 잡아먹지 않고도 연산 집약적인 작업을 수행할 수 있다고 설명했다. 인텔은 서니코브가 위스키레이크 코어 i7-8565U와 비교해 2~2.5배의 AI 성능을 제공한다고 주장했다.

아이스레이크는 부스트 성능을 관리하는 데도 AI를 사용한다. 이른바 머신러닝을 이용한 인텔 다이내믹 튜닝 2.0이다. 칩의 터보 부스트 모드에 오버클러킹 기능을 적용할 때 온/오픈 두 가지 접근만 사용하던 이전 세대와는 달리, 인텔의 다이내믹 튜닝은 “충분한” 수준의 오버클러킹 성능을 결정해 가능한 오래 지속한다. 인텔은 이런 지능적인 성능 관리로 낮은 터보 부스트 임계점을 극복할 수 있을 것이라고 밝혔다. 하지만 그 효과는 실제 환경에서 확인할 필요가 있다.
 
아이스레이크의 동적인 터보 부스트 성능 관리 기능은 이전 세대의 성능을 능가하는 방법의 하나이다. ⓒ Intel


아쉽게도 인텔은 아이스레이크의 실제 전력 소비에 대해서는 자세히 밝히지 않았다. 10나노 공정으로 이전 세대보다 전력 소비가 줄어들 것으로 추정할 뿐이다. 루프는 아이스레이크에는 완전히 통합된 전압 조정기가 포함되어 있다고 덧붙였다. editor@itworld.co.kr


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