영국의 반도체 설계(IP) 및 IoT 서비스 기업 Arm이 성능과 보안의 한계를 한단계 높인 차세대 및 차차세대 CPU를 발표했다.
Arm이 공개한 다음 두 세대의 CPU 코드명은 마테호른(Matterhorn)과 마칼루(Makalu)로, 현재의 Cortex-A78 대비 최대 30% 향상된 성능을 제공할 계획이다. 더불어, 2022년 IP를 시작으로 모든 Arm의 고성능(big) 코어 프로세서가 64비트만을 지원하면서 64비트 컴퓨팅의 성능을 극대화할 전망이다.
지난 1년간 우리의 일상을 개선하고 풍요롭게 하는 솔루션을 제시한 혁신가들은 Arm을 비롯한 많은 기업들에게 영감을 주었다. 점점 더 창의적이고, 몰입적이며, 지능적인 모바일 애플리케이션이 출시될 것으로 예상되는 가운데, 산업계는 이를 실현하기 위해 오랜 기간 발전을 거듭해왔다. 일례로, 스마트폰이 대량으로 출하되기 시작한 2007년에는 앱스토어에서 선택할 수 있는 앱이 약 500개에 그쳤던 반면, 현재는 약 890만 개에 달하는 앱을 사용할 수 있게 됐다.
단순한 유틸리티였던 모바일이 일상 생활에서 활용되는 가장 보편적이며 강력한 디바이스로 진화했듯이, Arm 기반 칩도 보다 강력하면서도 에너지 효율이 높은 SoC로 발전해왔다. 칩 수준의 혁신은 이미 상당히 진화했지만, 사용 사례가 점점 더 복잡해지고 디바이스에서 직접 처리되는 인공지능(AI) 및 머신러닝(ML) 워크로드가 증가함에 따라 계속해서 더 많은 혁신이 요구되고 있다.
새로운 현실에서 요구되는 사항들을 충족시키기 위해, Arm은 보다 진화된 설계 방법론을 제시했다. 이는 CPU 성능 수치에 그치지 않고, 실제 사용 사례에 대한 분석을 기반으로 시스템 설계에 영향을 미치는 보다 총체적인 접근 방식을 취한다.
지난해 Arm은 개발자가 차세대 사용자 경험을 제공할 수 있도록 지원하는 새로운 토탈 컴퓨트(Total Compute) 전략을 공개한 바 있다. Arm은 초고성능 달성을 위해서는 코어와 기술의 경계를 초월해 전체 시스템을 하나의 유기체로 생각해야 한다는 철학을 가지고 있다.
이에 따라, Arm은 다음의 세 가지 핵심 원칙을 기반으로 토탈 컴퓨트를 구축했다. 세 핵심 원칙은 시스템의 컴퓨팅 성능 향상, Arm 소프트웨어 및 툴을 통한 성능에 대한 개발자 액세스 향상, 그리고 Arm 에코시스템 전반에 대한 보안이다. 이러한 각각의 요소는 컴퓨팅의 미래에 대한 Arm의 비전에 필수적이다. Arm이 제시하는 미래 컴퓨팅은 혁신을 실현하고 최고 수준의 창의성을 가능케 하는 새로운 역량을 통해 개발자들의 세계를 확장한다.
개발자들이 소비자가 요구하는 새롭고 복잡한 디지털 몰입(digital immersion) 경험을 창조해낼 수 있도록 하기 위해서는 앱이 64비트를 지원하도록 발전해 나가야 한다. 64비트 명령 집합은 하드웨어에 성능 향상과 컴퓨팅 역량을 제공해 더욱 빠르고 반응적인 경험을 가능케하며, 미래의 AI, XR(AR과 VR) 및 고정밀(high-fidelity) 모바일 게임 경험에서 발생하는 새로운 컴퓨팅 집약적 워크로드로 인한 요구사항을 충족시킨다.
64비트로 전환하면 개발자들은 단순한 하드웨어 개선 이외에도 코드의 성능 향상을 통해 이점을 얻을 수 있다. 예를 들어 64비트로 재구성하게 되면 32비트에 비해 코드의 성능이 확연히 높아진다. 이처럼 향상된 성능과 추가적인 보안으로 인해 2023년에 출시될 64비트 전용 모바일 디바이스들을 겨냥한 앱에 집중하는 개발자가 늘고 있다. 또한, 앱 개발자들은 이제 둘 중 한 세트에만 집중할 수 있게 되므로, 64비트로의 전환은 비용과 출시 시간 단축에도 도움이 될 전망이다. 따라서 2022년 IP를 시작으로 Arm의 미래 모든 고성능(big) 코어는 64비트 코드만 지원할 계획이다.
지난 몇 년간 Arm의 CPU 성능은 Cortex-A73에서 오늘날의 Cortex-A78 세대에 이르기까지 2.5배 높아졌고, Arm은 계속해서 이 성능을 향상시키고 있다. 미래의 토탈 컴퓨트 솔루션을 지향하면서, Arm은 코드명 마테호른(Matterhorn)과 마칼루(Makalu)의 두 클라이언트 CPU를 공개할 계획이라고 밝혔다. 두 CPU는 현재의 Cortex-A78에서 미래의 마칼루 세대 CPU까지 최대 30%의 성능 향상을 이룰 예정이다.
보안은 토탈 컴퓨트 접근법의 핵심축이며 미래의 애플리케이션, 서비스 및 디바이스에 대한 신뢰를 구축하는 데 필수적이다. Arm은 1세대 토탈 컴퓨트와 마테호른 세대 CPU에 MTE(Memory Tagging Extension)라는 새로운 보안 기능을 도입해, 메모리 서브시스템에서 발생할 수 있는 보안의 취약점을 보완할 예정이다. MTE는 Arm 에코시스템 내 모든 소프트웨어 개발자들이 메모리 보안 침해를 더욱 쉽고 효율적으로 탐지할 수 있도록 한다.
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