5년 전, 애플은 컴퓨터의 세계를 바꿔놓았습니다.

애플이 인텔과 결별하고 맥 제품군용 M 시리즈 칩을 자체 개발하기로 한 결정은 성능과 배터리 수명 모두에서 경쟁사를 능가하는 데 도움이 되었습니다.

2017년, 애플은 인공지능(AI) 작업을 지원하는 신경 처리 장치(NPU)를 모바일 칩에 통합했습니다. 3년 후인 2020년 말, 애플은 맥에 탑재되던 인텔 CPU를 자체 개발한 M 시리즈 칩으로 교체했습니다.

팀 쿡이 맥용 맞춤형 실리콘으로 전환하기 위해 인텔을 떠난 지 5년이 지난 지금, M1부터 M5 세대의 칩은 성능과 에너지 효율성 면에서 새로운 기준을 계속해서 제시하고 있습니다.

역사적인 거래

인텔과의 14년간의 파트너십(2006~2020)을 종료하기로 한 결정은 쉽지 않았습니다. 하지만 애플은 실제로 반도체 설계 분야에서 오랜 경험과 성공을 거두었으며, 2010년에 아이폰과 아이패드에 자체 칩을 처음 사용한 바 있습니다.

핵심은 애플이 강력한 칩뿐만 아니라 전력 효율이 매우 뛰어난 칩도 원한다는 점입니다. 플랫폼 아키텍처 담당 부사장인 팀 밀렛은 그 비결이 칩 설계자들이 소프트웨어 팀과 직접 협력하는 데 있다고 밝혔습니다.

추측에 의존하는 대신, 설계팀은 칩이 어떻게 사용될지 정확히 알고 가장 중요한 부분을 최적화합니다.

M 시리즈 프로세서는 맥이 경쟁사 제품보다 더 높은 성능과 뛰어난 에너지 효율을 제공할 수 있도록 해줍니다. 사진: 톰스 가이드.

최초 프로토타입이 출시되었을 때, 애플 경영진조차 깜짝 놀랐습니다. "마치 맥을 처음 접하는 기분이었어요. 전원을 켜보니 배터리 잔량이 전혀 줄어들지 않아서 소프트웨어가 제대로 작동하는 건지 의아했죠."

"처음 그 기기를 손에 쥐었을 때의 느낌을 절대 잊지 못할 겁니다. 전 세계 사람들 이 맥을 다시 경험하게 될 생각에 너무나 설렜습니다."라고 밀레는 회상했다.

플랫폼 아키텍처 담당 부사장은 의미심장한 비유를 제시했습니다. "마치 거대한 바다(인텔 칩용 대형 노트북 배터리)에 있는 에너지를 작은 연못(전력 효율이 뛰어난 M1 칩)에서만 작동하도록 설계된 무언가에 공급하는 것과 같습니다."

연구 과정에서 애플 팀은 인텔의 와트당 성능이 정체되어 있다는 사실도 발견했습니다.

한편, 애플은 M1 칩을 통해 클럭 속도를 상당히 낮추면서도 더 높은 성능을 구현했습니다. 이는 냉각 팬이 필요 없으면서도 강력한 성능을 제공하는 얇고 가벼운 맥북 에어를 만들고자 했던 애플의 꿈을 실현하는 데 중요한 단계였습니다.

M4 칩이 탑재된 MacBook Pro에서 여러 개의 고해상도 디스플레이에 동시에 출력할 수 있는 기능. 사진: Apple.

이것이야말로 스티브 잡스가 최초의 맥북 에어를 포장에서 꺼냈을 때 구상했던 바로 그 모습입니다.

또한 맥북 에어와 아이폰 모두 애플이 개발한 실리콘 칩을 사용하기 때문에 소프트웨어 팀은 통합 플랫폼에 더욱 쉽게 집중할 수 있습니다.

이를 통해 팀은 사용자들이 아이폰에서 이미 익숙한 다양한 앱을 통합할 수 있습니다. 결과적으로 맥을 사용하는 아이폰 사용자들에게 모든 것이 더욱 친숙하게 느껴집니다.

통합 아키텍처

Tom's Guide는 M 시리즈 칩의 성능을 결정짓는 핵심 요소는 통합 메모리 아키텍처라고 지적합니다. 기존 컴퓨터에서는 CPU와 GPU가 별도의 메모리를 사용하며, 데이터는 PCI Express 포트를 통해 주고받아야 하므로 지연 시간이 발생합니다.

한편, 애플 실리콘에서는 CPU, GPU, 뉴럴 엔진이 모두 동일한 칩에 탑재되어 메모리를 공유합니다. 밀레는 이러한 핵심적인 변화 덕분에 개발자들이 "이미지를 한 곳에서 생성한 다음 다른 네트워크를 통해 전송해야 하는" 번거로움에서 벗어날 수 있다고 설명합니다.

애플의 아이패드 및 맥 제품 마케팅 담당 부사장인 톰 보거는 이러한 이점이 인공지능 시대에 매우 중요하다고 강조했습니다.

"대규모 언어 모델을 사용하면 전체 메모리 풀을 활용할 수 있습니다. 수십억, 심지어 수천억 개의 매개변수를 가진 LLM도 MacBook Air에서 바로 실행할 수 있습니다. 이는 통합 아키텍처 덕분에 가능한 일입니다."라고 보거는 말했습니다.

최근 ChatGPT를 중심으로 AI 열풍이 불고 있지만, 애플은 사실 2017년부터 아이폰에 뉴럴 엔진을 통합해왔습니다.

하지만 M1 칩의 경우, 팀 밀렛 팀은 프로세서를 완전히 재설계했습니다. 그 결과, M 시리즈 칩은 현재의 AI 물결에 완벽하게 대비할 수 있게 되었습니다. 애플이 "세계에서 가장 빠른 CPU 코어"라고 부르는 맥의 최신 칩 버전인 M5는 코드 컴파일 및 멀티태스킹과 같은 멀티스레드 작업에서 M4 칩 대비 최대 20% 향상된 성능을 제공합니다.

이 이미지는 M5 칩의 구조를 보여줍니다. 사진: 애플.

애플이 맥에 인텔 칩에서 M 시리즈 칩으로 전환한 것은 컴퓨터 업계에 영향을 미쳤을 뿐만 아니라, 회사 자체에도 획기적인 발전으로 여겨질 수 있습니다.

분석가 아비 그린가트에 따르면, 이러한 변화는 업계를 바꿀 뿐만 아니라 "애플 자체를 자유롭게 할 것"이라고 합니다.

"이 아키텍처는 애플이 항상 원했던 제어권을 제공하는 동시에 칩의 특정 부분에 리소스를 할당할 수 있는 유연성을 제공합니다. 어떤 해에는 CPU에 집중하고, 다음 해에는 GPU에 집중할 수 있습니다. 또한 이 아키텍처 자체는 통합 메모리라는 장점을 제공하여 GPU가 별도의 메모리에 의존할 필요 없이 CPU와 GPU가 메모리를 공유할 수 있도록 합니다."라고 그린가트는 언급했습니다.

이러한 유연성 덕분에 애플은 기술적 성능과 전략적 독립성이라는 두 가지 이점을 얻었습니다. 인텔의 느린 속도에 더 이상 제약받지 않는 맥 제조사인 애플은 모토로라 이후 볼 수 없었던 방식으로 차별화를 꾀하고 있습니다.

게다가 애플은 인텔, AMD, 퀄컴과 같은 경쟁사들이 전략을 바꾸도록 강요하여, 순수한 성능 경쟁에서 에너지 효율성 경쟁으로 전환하게 만들었습니다.

게다가 규모의 경제와 수직적 통합 덕분에 애플은 다른 회사들이 할 수 없는 방식으로 비용을 통제할 수 있었습니다.

"고성능 컴퓨터가 1,000달러 미만에 판매되고 있습니다. 사람들은 애플이 주로 프리미엄 시장을 겨냥하기 때문에 애플을 프리미엄 브랜드로 생각하는 경향이 있습니다. 하지만 M 시리즈 칩, 특히 M1과 같은 구형 버전을 사용하면 애플은 고등학생에게 판매하는 노트북에도 강력한 프로세서를 탑재할 수 있습니다."라고 그린가트는 말했습니다.

출처: https://znews.vn/5-nam-truoc-apple-thay-doi-the-gioi-may-tinh-post1614291.html