👌 혁신적인 M1칩
지난해 11월 10일 애플이 새롭게 발표한 애플 실리콘 M1칩은 엄청난 성능과 가능성을 보여주면서 애플이 향후 PC업계를 뒤흔들 준비를 하고 있다는 것을 보여주었다. 오늘은 그 놀라운 M1칩에 대해서 알아본다.
✔ M1칩의 특징
- M1은 성능과 기능, 그리고 전력 효율을 끌어올린 제품
- M1은 맥을 위한 최초의 시스템온칩(SoC)이다. SoC는 대형 실리콘 패키지에 여러가지 칩들을 집약한 시스템으로, CPU, GPU, 메모리, IO컨트롤러 보안 등을 모두 결합하여 간결하고 효율적이다.
- M1은 통합 메모리 아키텍처(UMA)로, SoC칩의 모든 기술이 메모리 복사 없이 같은 데이터에 접근을 가능캐 함으로써 성능과 전력효율이 비약적으로 상승되었다.
- 8코어 CPU로 4개의 고효율 코어와 4개의 고성능 코어를 사용한다. 가벼운 작업에는 전력 소모량을 낮추고, 복잡한 작업에는 8코어를 전부 사용해 최고의 연산 속도를 자랑한다.
- 8코어 GPU로 최강의 그래픽 처리속도를 자랑한다.
- 뉴럴 엔진을 통해 머신러닝, 영상 분석, 음성 인식 등의 분야에서 최고의 연산 속도를 자랑한다.
✔ M1칩이 빠른 이유
M1칩은 앞서 서술했다시피 SoC으로, 대형 패키지에 여러가지 칩들을 탑재한 시스템이다. 또한 UMA(Unified Memory Architecture)를 통해 메모리를 공유하면서 여러가지 칩들이 메모리를 복사 없이 사용할 수 있게 되면서 성능과 전력 효율이 비약적으로 상승하게 된다.
다른 제조사들이 SoC방식을 채택하기 어려운 이유는, 각각 제조사들이 특화된 칩들을 따로따로 제작하기 때문에 회사를 합병하거나 하지 않는 이상 이해관계의 충돌이 필연적으로 발생하게 된다. 하지만 애플은 그들이 모든 걸 다 만드므로 그런 걱정을 할 필요가 없다.
또한 M1은 CPU의 속도를 비약적으로 향상시켰는데, 일반적으로 CPU의 속도를 향상시키는 방식에는 두가지가 있다. 순차적으로 더 빠르게 실행시키는 것과, 더 많은 명령을 병렬로 실행하는 방법. 하지만 전자의 경우 클럭 주파수를 더 이상 높이기 어렵게 되어 사실상 현재로서는 불가능하고, 후자를 더 발전시킴으로써 속도를 향상시킬 수 있다.
이러한 병렬실행은 더 많은 CPU코어를 넣거나, 비순차 실행 (Out-of-Order Execution)을 통해 명령을 실행함으로써 속도를 향상시킬 수 있다. 비순차 실행은 여러개의 명령어들을 분석해서 서로간에 의존성이 있는지를 알아냄으로써, 의존성이 없는 명령들을 병렬로 실행할 수 있는데, M1칩은 이러한 OoO 실행을 통해 엄청난 속도를 자랑한다.
M1칩이 다른 회사들의 OoO 실행보다 뛰어난 이유는, 기본적으로 인텔/AMD 코어의 4개의 코드 디코더보다 훨씬 빠른 8개의 디코더가 장착되어 있고, 명령어를 사용하는 방식또한 다르다. 인텔/AMD는 x86을 사용하여, 명령어의 길이가 1~15바이트로 유동적인 반면, 애플의 경우 고정 사이즈인 RISC를 사용한다. 따라서 x86은 디코딩을 할 때 실제로 명령어를 분석 한 후에 잘라서 디코더로 넘겨야 하지만, RISC는 분석을 건너뛰고 잘라서 디코더로 넘기면 된다. 따라서 애플은 디코더를 추가하기도 쉽고, 처리과정 또한 훨씬 더 효율적이다.
✔ M1칩이 미칠 영향
- 모바일과 데스크탑 경험의 합체
스마트폰 중심으로 발전하던 앱 및 컨텐츠 시장이, 맥OS에서도 많은 iOS의 앱들을 실행시킬 수 있게 되면서 모바일과 데스크탑 경험이 점차 융합되는 모습을 볼 수 있을 것이다. 더욱 더 다채로운 경험을 가능케 하는 맥의 경쟁력이 높아질 가능성이 무궁무진하다. - 애플 왕국의 확장
모바일과 데스크탑 경험이 합체되면서 개발자들은 하나만 개발하면 모바일과 데스크탑에 동일하게 적용할 수 있기 때문에 애플의 컨텐츠는 더욱 더 방대해지고 경쟁력있어질 것이다. - 경쟁력있는 가격의 고성능 컴퓨터
기존 맥북 프로 이상의 성능을 내면서 가격은 전과 동일한 M1칩을 장착한 맥북 에어는 경쟁력이 있을 수 있다. - AMD/Intel의 돌파구 확보 시급
SoC 설계를 위한 비즈니스 모델이 없고, x86 명령어들이 레거시가 되어 성능 개선에 발목을 잡게 되었다. 이 회사들이 살아남기 위해서 돌파구 확보가 시급한 상황이다.
