하이퍼쓰레딩 없는 인텔 애로우 레이크, 전력 효율 극대화와 성능 향상 달성할까

하이퍼쓰레딩이 애로우 레이크에서 원하지 않았던 전력 및 공간상의 불이익을 추가할 뿐이라는 것이 인텔의  입장인 것 같다. 

인텔의 최신 데스크톱 PC용 애로우 레이크 프로세서는 메테오 레이크와 루나 레이크 아키텍처를 융합해 메테오 레이크의 NPU와 루나 레이크의 하이퍼쓰레딩 포기를 이어받았다. 루나 레이크에서 하이퍼쓰레딩 기능을 제외한 것과 비슷한 이유로 이번에도 하이퍼쓰레딩이 빠진 것이다.
 

ⓒ Intel

코어 울트라 200S 프로세서 라인업으로도 알려진 애로우 레이크는 인텔 최초의 ‘분해형’ 데스크톱 프로세서로, 타일을 기반으로 제작되어 칩의 각 부분이 다른 공정에서 개별적으로 제작된다. 인텔은 루나 레이크의 아키텍처와 코어 울트라 200S 프로세서의 모델, 가격 및 성능에 대한 심층적인 내용을 공개했다. 핵심적인 누락이 있다면 인텔 루나 레이크 모바일 프로세서와 마찬가지로 하이퍼쓰레딩이다.

애로우 레이크의 장점은 간단하다. 14세대 코어 칩보다 성능은 더 뛰어나면서도 전력 소비는 크게 줄였다. 이를 위해 인텔 경영진은 루나 레이크와 차세대 데스크톱 프로세서 모두에 동일한 사고를 적용했다고 밝혔다: 전력과 공간 모두에서 코어를 최대한 효율적으로 만드는 것이다.
 

하이퍼쓰레딩이란

하이퍼쓰레딩(동시 멀티쓰레딩이라고도 함)은 매우 간단한 개념이다. 각 프로세서 코어는 하나의 명령어 쓰레드를 실행하도록 설계되었지만, 하이퍼쓰레딩은 단일 프로세서 코어 내부에 두 번째 ‘가상’ 프로세서를 생성한다. 하이퍼쓰레딩을 사용하면 개별 프로세서 코어가 항상 두 개의 코어 중 하나 이상에서 명령을 실행해 항상 작동 상태를 유지한다. CPU 코어가 유용한 작업을 수행할 수 있을 때 유휴 상태로 방치되는 것은 마니아들이 원치 않는 일이다.
 

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문제는 두 번째 코어가 ‘진정한’ 두 번째 물리적 코어가 아닌 가상 코어라는 점이다. 이로 인해 리소스 경합과 추가 오버헤드가 발생할 수 있으며, 게임 중 하이퍼쓰레딩을 켜둘지 말지에 대한 문제는 수년 동안 논쟁의 대상이 되어 왔다.

한편 인텔은 이 기능에 대해 오락가락하는 입장을 보여 왔다: 인텔의 9세대, 10세대, 11세대 코어 프로세서 중 일부는 코어 i7-9700K와 같이 하이퍼쓰레딩을 제외했으며, 인텔의 아톰 칩은 하이퍼쓰레딩을 사용하지 않았다. 그러나 대부분의 인텔 코어 칩은 하이퍼쓰레딩을 사용한다. 하지만 AMD는 하이퍼쓰레딩을 꾸준히 사용해왔고 지금도 사용하고 있다. 문제는 항상 있었다. 하이퍼쓰레딩이 시스템 지연 시간, 컨트롤러 다이 비용, 하이퍼쓰레딩이 소비하는 전력을 능가하는 성능 향상을 제공할 수 있을까?

루나 레이크에서 그 대답은 ‘아니오 ‘였으며, 이는 인텔의 최신 데스크톱 칩에도 그대로 이어졌다. 부분적으로는 애로우 레이크가 루나 레이크에 등장한 것과 동일한 라이온 코브 성능 코어와 스카이몬트 효율 코어를 사용해 루나 레이크에서 많은 부분을 차용했기 때문이다.

인텔의 클라이언트 AI 및 기술 마케팅 담당 부사장 겸 총괄 매니저 로버트 홀록은 기본적으로 인텔은 하이퍼쓰레딩을 사용하지 않기 때문에 전력과 성능 면에서 앞서 있다고 말했다. 애로우 레이크에는 데스크톱과 모바일 프로세서가 모두 포함되며, 홀록은 데스크톱 하이퍼쓰레딩 구현에 대한 질문을 받고 있었다. 하지만 홀록의 답변은 데스크톱과 모바일 칩 모두에 적용되는 것으로 보인다.

홀록은 “사실 몇 가지가 복합적으로 작용한 결과”라고 말했다. 첫째, 하이퍼쓰레딩을 제품에 포함하지 않음으로써 실제로 전력 소비를 절약할 수 있다는 것을 알았고, 하이퍼쓰레딩을 포함하지 않아도 멀티코어 성능에서 약 15%, 20% 정도 앞서고 있다는 것을 알 수 있다. 따라서 효율성을 높이면서도 전체 컴퓨팅 성능에서 목표를 달성할 수 있었다는 의견이다.

홀록은 ‘또 한 가지 루나 레이크에서 활용했던 것과 동일한 설계라는 점’이라고 덧붙였다. “이러한 코어와 설계를 가져와서 인텔 포베로스 기술을 활용해 즉시 통합할 수 있었다. 출시 속도와 와트당 성능 극대화라는 두 가지가 결정에 영향을 미쳤다.”
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