클라우드부터 엣지까지 Neoverse, 이를 중계하는 디바이스는 Cortex-A 브랜드로 분류

 

영국 Arm의 고성능 인프라 플랫폼인 Zeus의 윤곽이 드러났습니다. 클라우드 서버 등을 대상으로하는 CPU 플랫폼으로, EUV 버전의 7nm 공정으로 제조될 계획입니다.

 

 

소문으로만 돌던 Arm Zeus가 드디어 등장

Arm은 이미 서버를 포함한 고성능 시장을 염두에 둔 CPU 코어 IP를 투입 중입니다. 명령 디코드를 4개/사이클로 끌어 올린 Cortex-A76 (Enyo)를 7nm 공정 대상으로 출시합니다. 

 

Cortex-A76 아키텍처 인프라를 확장한 CPU 기반인 Ares는 2019년 전반에 나올 전망입니다. 그 후 2020년 출시를 목표로 EUV 버전 7nm에 Zeus, 2021년에는 5nm 공정의 Poseidon 플랫폼이 나옵니다. 제조 공정이 올라가면서 성능이 30%씩 올라갑니다. 기존의 Cortex-A72 / 75 기반 플랫폼의 코드네임은 Cosmos입니다.

 

Arm의 Drew Henry (Senior Vice President and General Manager, Infrastructure Line of Business, Arm)

 

 

Arm의 새로운 플랫폼 로드맵
　

Arm은 미국 산호세에서 개최한 기술 컨퍼런스 ARM Techcon 2018의 기조 연설에서 이들 인프라 플랫폼 로드맵을 공식 발표했습니다. Drew Henry부사장은 '고성능 확장 보안 솔루션'이라 설명했습니다.

 

Zeus는 Arm 최고성능 CPU 코드네임이란 소문이 있었으며, 이번에 정식 공개됐습니다. 아직까지는 CPU와 플랫폼, 코드네임의 관계는 알려지지 않았습니다. 다만 매년 새로운 공정을 쓴 고성능 CPU 코어와, 이를 도입한 플랫폼을 제공합니다.

 

또 Arm 서버를 포함한 인프라 시장을 겨냥한 새로운 플랫폼 브랜드인 Neoverse를 시작했습니다. Arm은 클라이언트 컴퓨팅 용으로 Cortex-A 브랜드가 있으나, 이와 다른 인프라에 맞춰 Neoverse를 사용합니다. 데이터 센터부터 5G 엣지 디바이스까지 인프라를 Neoverse 브랜드로 커버합니다. Arm은 Neoverse를 Cortex-A와 대등한 주요 제품으로 다룰 계획입니다.

 

 

서버와 인프라에 주력하는 Arm

Arm은 임베디드에서 모바일 클라이언트까지 제품을 출시 중입니다. 다음 목표는 고성능 서버 시장입니다. 이번 Neoverse 브랜드와 고성능 플랫폼의 강화는 Arm이 서버 CPU에 신경 쓴다는 말이기도 합니다. 그 전에도 서버 시장 진출을 강조했지만, 그리 큰 노력을 들이진 않았습니다.

 

CPU 코어 IP의 경우, 지금까지 Arm이 제공한 코어는3 명령/디코딩으로 저전력 위주 아키텍처였습니다. 이보다 더 고성능 코어는 Arm과 아키텍처 라이선스를 맺은 회사에 맡겼습니다. 서버를 커버하기엔 아직 플랫폼이 부족하다는 지적도 있었습니다.

 

그래서 Arm 서버가 크게 성공하진 못한 상황입니다. 일정한 위치까진 올랐어도 원래 예상했던대로 서버 시장에서 x86의 아성을 무너뜨리진 못했습니다. Arm 서버를 추진했던 AMD도 현재는 관망 내지는 한발 물러섰습니다. 물론 Arm 서버가 성공하지 못한 이유는 여러가지이며, Arm 자신의 문제도 있습니다. 

 

그러나 Cortex-A76, Zeus와 Poseidon 세대의 CPU 코어 IP를 내놓으며 CPU 코어 자체는 더 고성능의 요구에 맞춰 나가고 있습니다. 이번 발표는 고성능 CPU 코어뿐만 아니라 에코시스템을 갖춘 플랫폼 수준으로 서버 시장에 최적화한 제품을 제공하겠다는 선언입니다.

 

또 모바일 클라이언트 컴퓨팅 이미지가 강한 Cortex-A 브랜드에서 분리해 새로운 브랜드인 Neoverse로 추진하고 있습니다. Arm 서버와 인프라 시장을 적극 공략하려는 자세가 보입니다. 

 

 

클라우드에서 엣지 컴퓨팅까지 Neoverse 브랜드로

Arm은 Neoverse를 클라우드 뿐만 아니라 클라우드부터 엣지 컴퓨팅까지 여러 인프라의 브랜드로 자리매김하고 있습니다. 여기서 Arm이 엣지라고 부르는 건 IoT (The Internet of Things) 및 클라우드 인프라에서 중계되는 노드로, 데이터 필터링을비롯해 상당한 컴퓨팅 기능이 필요한 부분입니다.

 

 

IoT 빅 데이터 시대의 인프라는 클라우드와 IoT 사이에서 엣지까지 포함

 

Arm이 새로운 시장을 인프라에 거둬들이는 배경에는 컴퓨팅의 패러다임이 바뀐다는 인식이 있습니다. Arm Techcon의 키 노트 스피치에서 Simon Segars CEO는 지금이 컴퓨팅의 제 5의 물결(The Fifth Wave of Computing)이라고 설명했습니다.

 

Arm Simon Segars CEO

 

 

제 1에서 제 4까지의 컴퓨팅 물결

 

 

다섯 번째의 흐름은 데이터 기반이라고 주장

 

제 1의 물결은 메인 프레임, 제 2의 물결이 PC, 제 3의 물결이 인터넷, 제 4의 물결이 모바일 & 클라우드, 지금은 제 5의 물결인 데이터 기반의 컴퓨팅 시대에 들어간다는 인식입니다. Arm은 2020년까지 IoT 디바이스의 수는 500억개, 2035년까지 1조에 달한다고 예측합니다. IoT의 미래를 향해 데이터 양은 폭발적으로 증가하고 있으며, 최근에는 5G의 도입으로 더 많은 데이터 트래픽이 급증합니다.

 

2035년까지 1조 개의 디바이스가 인터넷에 연결

 

 

5G가 나오면 데이터 트래픽이 증가, 클라우드도 진화가 필요합니다. 

 

그럼 데이터센터가 급증하는 데이터를 높은 효율로 처리해야 합니다. 데이터 기반 시대에선 데이터 센터의 컴퓨팅 부담이 늘어 I/O와 메모리 트랜젝션이 중요해집니다. 그래서 x86보다 상대적으로 코어 크기기 작아 그 수를 늘리기 쉽고, 특정 용도에 특화된 칩을 개발하기 쉬운 Arm 서버가 유리합니다. 이런 환경을 위해 클라우드 뿐만 아니라 엣지까지 포함한 인프라를 제공하는 것이 Arm의 전략으로 보입니다. 

 

 

1조개까지 급증하는 IoT 디바이스를 지원하는 인프라

 

 

Cosmos 플랫폼이 애플리케이션 서버 뿐만 아니라 네트워킹, 스토리지, 보안 등에 사용 

 

Neoverse와 Cortex-A CPU 코어

Arm은 Neoverse에서 Cortex-A와 다른 설계의 CPU 코어를 쓸까요? 코어 그 자체는 비슷하지만 인프라 구축에 맞춰 특화한 물건이라고 합니다. 마이크로 아키텍처를 공유하며 인프라를 위한 옵션을 추가, 특정 프로세스에 최적화한 POP (Process Optimization Pack)를 사용해 높은 성능을 낼 것으로 보입니다.

 

실제로 Arm이 보여준 Neoverse의 구성 사례에선 클라이언트 용 Cortex-A의 다이 네트워크론 어려운 구성이 포함돼, 플랫폼 수준에서 다양한 확장이 됐으리라 예상됩니다. 예를 들어 클라우드 컴퓨팅 솔루션은 8x8의 1TB/s의 메쉬 네트워킹으로 최대 96코어, 64MB의 온다이 캐시 등의 구성이 있습니다. 메쉬 노드마다 2개의 CPU 코어가 연결되는 구조로, 최대 8코어 스위치로 통합하는 클라이언트를 위한 DynamIQ 클러스터 구성과는 다르다고 보입니다. 또 멀티 소켓에 맞춰 컴퓨팅 노드 사이의 인터커넥트인 CCIX에 연결합니다. 이 부분은 Arm Techcon에서 세부 사항이 공개될 것입니다. 

 

 

서버의 칩 구성

 

네트워킹, 스토리지, 보안 가속은 커스텀 구성도 있습니다. 여기도 메쉬 네트워크에 16~24개의 CPU 코어와 각종 가속 장치를 탑재해 연결합니다. 현재 기능 통합 흐름에 맞춰 가속 장치를 넣습니다.

 

 

네트워크, 스토리지, 보안을 위한 시스템

 

엣지에는 32 CPU 코어를 4x4 메쉬(각 노드에 2코어씩)에 넣고, 32MB 온 다이 캐시를 탑재, 머신 러닝 가속 장치를 CCIX에 접속할 수 있습니다.

 

 

엣지 솔루션

 

이처럼 엣지에서 최소 구성은 4 CPU 코어, 클라우드의 최대 구성은 128 빅 코어와 256 데이터 플레인 코어를 탑재한 시스템으로 확장을 커버한다는 게 ARM의 생각입니다.

 

 

클라우드부터 엣지까지 완벽한 구성

 

 

에코 시스템 파트너의 육성이 핵심

Arm은 Neoverse 브랜드의 출시와 함께 인프라 시장에서 Arm의 존재를 부각시키려 합니다. 이를 위해 소프트웨어 및 하드웨어 에코시스템 파트너를 육성합니다.

 

Neoverse의 에코 시스템 파트너

 

 

Neoverse 소프트웨어 에코 시스템 파트너

 

 

서버 및 인프라는 Arm에서 CPU 명령어 세트 아키텍처 라이센스를 받은 업체가 이미 입지를 굳히고 있습니다.

 

여기엔 Arm의 새로운 벡터 아키텍처 Scalable Vector Extension (SVE) 아키텍처 확장이 포함됩니다. Arm은 SVE가 인프라 쪽의 확장이라 설명합니다. SVE는 일본의 차세대 K 슈퍼컴퓨터에 들어간 사례가 있습니다. 이렇게 보면 Arm이 자사의 CPU 코어 IP에서 SVE를 구현할 수도 있습니다. 여기에는 차세대 명령어 세트 아키텍처인 ARMv9도 관련이 있다 보입니다.

 

현재 Arm의 CPU, 플랫폼 코드 네임은 그리스 신화의 신 이름에서 따왔습니다. 아레스, 제우스, 포세이돈, 에니오 등 뭔가 강하고 싸움을 주로 하는 신의 이름입니다. 그리고 Neoverse는 새로운 우주라는 의미를 담고 있습니다.