“트랜지스터의 집적도는 2년마다 두 배로 증가하고 트랜지스터당 가격은 떨어진다”는 무어의 법칙은 더 빠르고 더 저렴하고 더 작은 컴퓨터를 이끌어 낸 개념으로, 인텔은 수십 년 동안 이 법칙을 실제로 실현해 왔다.
최근까지도 인텔은 2년마다 정확하게 새로운 칩을 출시했다. 하지만 인텔 기술 및 제조 그룹 총괄 책임자인 수석 부사장 빌 홀트는 지난 주 열린 연례 투자자 행사에서 더 작은 칩을 만드는 것이 점점 어려워지고, 비용도 더 높아졌다고 밝혔다.
인텔이 일시적이지만 무어의 법칙을 지켜내지 못했다는 것을 인정한 것이다. 14나노 공정에 이르러서는 칩의 발전과 비용 절감이 모두 둔화됐는데, 14나노 공정의 칩은 현재 최신 PC와 서버에 사용되고 있다.
하지만 홀트는 “우리가 생각한 것보다 더 어렵고 더 오래 걸렸지만, 장기적으로 우리가 과거에 이루어냈던 것과 앞으로 성취하고자 하는 것 간에 차이가 있을 것이라고 생각하지 않는다”라고 강조했다.
칩 기술 발전에서 인텔이 부딪힌 첫 번째 문제는 14나노 공정으로의 이행이다. 제조 공정의 문제로 제품 생산이 지연됐고, 칩 발전 주기가 2년 반으로 늘어난 것이다. 결과적으로 인텔은 기존의 모델과 결별할 수밖에 없었으며, 제조 공정 당 2세대의 칩 기술을 적용하게 됐다. 현재 인텔은 14나노 공정으로 3개의 마이크로아키텍처를 내놓고 있다. 이 때문에 올해 초 카비레이크(Kaby Lake)가 브로드웰과 스카이레이크에 이어 14나노 공정으로 발표되어 업계 관계자들을 놀라게 했다.
홀트는 인텔이 앞으로 나올 10나노와 7나노 공정에서 더 나은 성능과 비용 절감 효과를 이루어내고자 한다고 밝혔다. 첫 번째 10나노 칩인 코드명 카노레이크(Cannolake)는 오는 2017년에 출시될 예정이다.
전문가들은 무어의 법칙이 붕괴될 수 있다고 말해 왔으며, 1965년 이 개념을 창안한 고든 무어마저도 이 법칙을 고수하는 것이 점점 어려워지고 있다고 말할 정도이다.
무어의 법칙을 이어가는 것은 값비싼 기획이다. 2011년 인텔은 향후 10년 동안 기술 개발과 제품 생산에 1040억 달러를 투자할 것이라고 결정했지만, 2015년 현재 이 금액은 2700억 달러까지 높아졌다. 툴과 웨이퍼, 인력과 관련된 비용이 증가하면서 개발 비용이 높아진 것이다.
홀트는 “연구 개발 관련 비용이 증가했지만, 그렇다고 인텔이 무어의 법칙을 추구하는 것을 막지는 못할 것이다”라고 말했다. 홀트는 인텔의 제조 역량이 계속 경쟁에서 큰 우위를 차지하는 요소가 될 것이기 때문에 투자할만한 가치가 있다고 믿고 있다.
여기에 더해 연구 개발 흐름은 컴퓨팅과 칩 생산의 발전을 이끌어낼 수 있는 기술들로 가득 차 있다. 인텔의 미래 모바일 칩은 일부 질화갈륨 기반 부품을 사용할 수 있는데, 이 소재는 실리콘보다 더 빠르고 전력 효율이 높은 대체제로 평가되고 있다.
나노와이어와 RRAM 같은 새로운 형태의 메모리, 스핀트로닉스(Spintronics) 관련 연구가 한창인데, 칩의 소형화에 기여할 것으로 기대되고 있다. 오늘날의 컴퓨터와 완전히 다른 방식으로 동작하는 양자컴퓨터 역시 칩 생산에 근본적인 변화를 가져올 기술로 평가되고 있다.
일부 기술은 10년 넘게 연구되고 있고 결과물이 나오지 않을 수도 있다. 홀트는 컴퓨팅의 발전에 필요한 지식을 더해 줄 것이라며, “미래는 상당히 탄탄하다”라고 덧붙였다. editor@itworld.co.kr
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