꾸준한 성장 확실, 프로세서 시장의 新기류를 파악하라

AI(인공지능), IoT, 자율주행차 등 데이터의 지배력이 갈수록 커질 거라는 사실은 자명합니다. 그렇다면 이 데이터를 다루는 프로세서의 발전이 얼마나 유연하게, 또 어떤 방향으로 진행될 지가 관건이겠지요. Intel이 장악하던 프로세서 시장에 변화의 바람이 불고 있습니다. 프로세서 시스템이 어떤 방식으로 진화할지 또 이 시스템이 다른 산업에 어떤 식으로 적용될지, 그것을 운용하는 방법은 무엇일지 알아보며 주목해야 할 프로세서 업체를 짚어보겠습니다.

AI, 데이터 센터에 진입하다

가속기 서버의 부상

네트워크 속도가 개선되고 모바일 보급률이 늘어나면서 데이터 증가 속도는 상상 그 이상이 되고 있습니다. 2016년에 월 7EB(Exabytes)이던 모바일 데이터 트래픽이 2021년에는 7배 증가한 49EB까지 증가할 것으로 예상될 정도입니다. 그럼에 따라 데이터 센터의 작업량 또한 2배 이상 늘어나 가속기 서버 수요가 급증할 것으로 관측됩니다. 가속기 서버 시장은 2022년까지 연평균 32.6% 성장할 전망입니다.

AI와 빅데이터를 위한 서버 투자 지속 예상

AI가 적용된 서버 수요는 가파르게 증가하고 있지만 이에 대한 투자는 아직 걸음마 단계입니다. 비용 대비 효율성 측면에서 투자를 고민할 수 있지만 성장성을 고려하면 충분히 뛰어들 만한 가치가 있습니다. Intel의 자료에 따르면 데이터 센터의 회로를 다루는 반도체 시장이 2017년 25억 달러에서 2022년 80~100억 달러 규모로 성장할 전망입니다. 데이터 트래픽 증가에서 비롯한 과부하를 해소하고자 투자를 확대할 거란 이야기입니다. 구체적으로는 서버당 DRAM 용량을 증가시키거나 SSD 비중을 확대하는 방법 혹은 GPU나 FPGA와 같은 가속칩을 적용하는 방법을 취할 것으로 예상합니다.

Edge Computing

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엣지 컴퓨팅, 클라우드 한계성을 극복하다

Microsoft, HP, Intel 등 대형 업체들이 10억 달러 이상 투자하며 이제 우리 주변에서도 쉽게 접할 수 있게 된 엣지 컴퓨팅. 이는 클라우드의 한계를 극복할 대응책으로 각광받고 있습니다. 클라우드와 같이 중앙으로 데이터를 송신해 연산하는 것이 아니라 기기와 가까운 위치에서 바로 연산을 수행하기 때문에 클라우드 시스템 대비 처리시간이 짧고 효율성이 좋습니다. 늘어나는 데이터만큼 클라우드를 갖춘 데이터 센터를 세우는 것은 불가능하므로 추후 데이터 증가에 따른 과부화를 보완해줄 시스템으로 부상하고 있는 것이죠.

IoT, 자율주행, 5G, 빅데이터가 일상화될수록 정보 처리의 지연은 안전과 편의, 경쟁력에 직결되므로 독립적인 구조를 갖춘 엣지 시스템의 중요성은 점점 돋보일 것으로 보입니다. 속도, 데이터의 분산, 독립성 삼박자를 갖춘 엣지 컴퓨팅이 미래 산업 분야에서 어떤 식으로 응용될지 살펴보겠습니다.

5G 서비스의 핵심, 모바일 엣지 컴퓨팅

미래는 ’3초(초고속, 초저지연, 초연결)’ 시대라고 할 수 있습니다. 3초 시대를 실현해줄 5G는 최대 20Gbps, 즉 LTE 대비 최대 20배 이상의 속도로 고대역 주파수의 단점인 짧은 도달 지역과 음역 지역의 발생을 해결해줄 것으로 보입니다. 한국은 2019년 상반기에 5G 서비스를 출시할 예정이고, 중국은 현재 시험망 단계, 일본은 2019년 상용화를 목표로 진행하고 있습니다. 5G 통신의 핵심인 MEC(Mobile Edge Computing)은 통신사업자들에게 새로운 사업 기회를 열어줄 것으로 전망합니다.

IoT 기기의 확장, 시스템이 뒷받침되어야

보안 카메라, 드론, 헬스케어 모니터 등 우리 생활 곳곳에 IoT 기기가 자리하고 있습니다. 지금은 IoT 기기들 대부분이 선별 작업 없이 중앙서버로 데이터를 생성/송신하고 있지만 IoT 기기가 증가할수록 이런 방식은 데이터 처리에 과부화를 가져오게 됩니다. 2021년부터는 IoT 기기가 Non-IoT 기기보다 많아질 것이므로 선별 작업을 통해 효율적으로 데이터를 관리하고 빠르게 대응할 필요성이 점점 높아집니다. IoT 분야에 엣지 컴퓨팅 기술이 필수적인 이유입니다. 이미 여러 소프트웨어 업체, 하드웨어 업체들이 이에 대한 개발을 진행하고 있습니다.

속도가 생명, 자율주행 시대

자율주행 시장이 기대 이상으로 빠르게 열리고 있는 상황입니다. 자율주행은 안전과 직결되기 때문에 정보 처리에 있어 굉장히 짧은 지연 시간을 요합니다. 자율주행 시 도로/주변 사물과 차량 간의 유무선망을 통한 차량사물통신, 보안, 주파수 등에 간섭, 통신단절 문제가 발생하면 큰 사고로 이어질 수 있습니다. 때문에 자율주행은 다른 분야보다 더욱 데이터의 실시간 처리/해결이 필수적인 영역입니다. 현재 Nvidia, Intel 등에서 이와 관련한 다양한 제품을 제시하고 있습니다.

New Era, New Processor

프로세서 기능의 진화, 직렬에서 병렬, 유연성으로

AI 등 미래산업의 발전을 위해서는 소프트웨어 알고리즘과 이를 구동시키기 위한 프로세서의 개발이 필연적입니다. 기존까지는 직렬 연산에 특화된 CPU에 데이터 처리를 의존했으나 속도와 용량에서 한계에 봉착하고 있는 상황입니다. CPU를 보완할 프로세서로는 대표적으로 GPU, FPGA, ASIC이 꼽힙니다. 현재는 GPU가 대중적으로 자리잡고 있으며 점차 FPGA가 부각될 것으로 보입니다. GPU는 쉽게 적용할 수 있으며 상대적으로 비용이 저렴하다는 장점이 있고, FPGA는 몇 개의 프로그램을 운용할 수 있는 유연성을 지닙니다. ASIC은 각 업체에 최적화된 칩셋을 제공할 수 있지만 그만큼 높은 투자비와 기술이 요구돼 대중적으로 자리잡기에는 시간이 필요할 것으로 예상됩니다.

Intel 천하, AMD에 무너지다?

현재 PC용 CPU 시장은 Intel과 AMD가 양분하고 있습니다. 서버용 CPU는 98% 이상, PC는 80% 이상이 Intel 칩을 사용하고 있는데, AMD이 라이젠을 기반으로 서버 시장에서의 점유율을 확대하기 위해 노력하고 있어 앞으로 두 업체 간의 치열한 경쟁이 예상됩니다. 아직까지는 Intel이 우위를 선점하고 있으나 B2B가 주도하는 PC 시장에의 CPU 공급 부족으로 2019년 2분기까지 어려움을 겪을 것으로 보입니다. 이를 극복하고자 Intel은 최근 R&D를 증가시키고 생산 라인 재정비를 하고 있지만 본격적인 효과는 2020년부터 나타날 것으로 예측됩니다.

차후 Intel의 10나노 공정 전환이 주요 이슈가 될 전망인데요, Intel은 2019년 하반기에 10나노 공정 생산에 돌입하고, AMD은 상반기에 7나노 공급을 시작할 예정이라고 밝혔습니다. 이에 따르면 AMD은 게임용 GPU보다는 데이터 센터, PC 부분에 좀 더 투자를 집중할 것으로 보입니다. AMD의 전략은 주효해 최근 주요 PC 업체에서 AMD의 EPYC을 채택하는 등 AMD의 시장 비중이 증가하고 있습니다. 아마존에서도 EPYC을 비롯해 오라클, 마이크로소프트 등 Intel을 대체할 다양한 업체를 도입하는 중입니다.

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당분간은 GPU가 우위를 차지

병렬 연산의 발달이 데이터 연산 속도의 향상으로 이어지며 다양한 분야에 적용되기 시작했습니다. 중장기적으로는 효율성이 높은 FPGA나 ASIC이 성장할 가능성이 크나 아직까지는 GPU의 범용성이 우선시되고 있습니다. GPU의 상대적으로 부족한 효율성을 메우기 위해 Ray Tracing, Tensorflow 등 일부 특화용 칩셋을 도입하는 방향이 당분간은 병행될 것으로 보입니다. Intel도 CPU의 중요성이 과거 대비 감소하고 있다는 사실을 인지하고 AMD의 핵심인력을 영입하며 2020년 GPU 출시를 목표로 GPU 개발에 박차를 가하고 있습니다. CPU 경쟁 심화에 대한 노이즈를 예상하고 일찌감치 에코 시스템을 갖춘 Nvidia의 우위는 당분간 지속될 전망입니다.

중장기적으로는 FPGA에 주목

FPGA는 수정이 가능한 게이트 배열 구조로 높은 유연성, 맞춤 설정이라는 커다란 장점을 지녔습니다. 다만 CPU보다 프로그램이 어렵고 GPU보다 관련 Tool 부실해 아직까지는 접근성이 떨어집니다. 지금은 반도체 업체들이 신규 칩 시험 용도로 사용하는 경우가 많지만 지속적인 소프트웨어 투자와 커뮤니티 지원 등이 뒷받침된다면 곧 접근성이 용이해질 것으로 보입니다. Intel도 알테라 기술을 기반으로 FPGA를 공급하기 시작했습니다.

당분간은 GPU가 AI 시장을 견인할 것으로 예상되지만 중장기적으로는 GPU의 단점인 발열과 전력 소모를 해결하고 맞춤 설정이 가능한 FPGA가 각광받을 것으로 예상합니다. 프로세서 중에서는 FPGA가 2019년 가장 높은 성장성을 갖췄다고 말씀드리고 싶습니다.

투자 포인트

다크호스, 자일링스

자일링스는 데이터 센터, 통신 부분의 성장성이 기대되는 업체입니다. 커스터마이즈 가능한 칩의 수요가 증가하고 있는 상황도 자일링스를 눈여겨보게 하는 요인이지요. Mellonox와의 시너지 또한 기대됩니다. 하지만 동시에 Mellonox를 인수한 후 정상화가 지연되고 있고 그럼에 따라 데이터 센터의 매출이 증가가 둔화되고 있는 것은 투자 위험 요인으로 짚어볼 만합니다.

진짜 게임은 2019년부터, AMD

AMD는 EPYC 시리즈를 기반으로 서버 시장에서의 점유율을 꾸준히 확대하고 있고 동시에 7나노 공정 출시로 시장 점유율을 끌어올릴 것으로 보입니다. 경쟁사와의 기술 격차를 통한 원가 경쟁력을 갖춘 것도 매력 요인 중 하나입니다. 하지만 주요 인력이 Intel에 영입되는 등 보안 이슈가 있고 아직까지는 시장 점유율 확대가 만족스럽지 않다는 점, 콘솔 시장의 성장이 둔화되고 있다는 점은 투자 시 꼭 고려해볼 사항입니다.


출처 : 미래에셋대우 웹진
기고 : 글로벌기업분석팀 류영호

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