[고든 정의 TECH+] 애플 A14 바이오닉에서 보이는 애플의 미래

미국 현지 시각으로 9월 15일에 진행된 애플의 신제품 공개 행사는 매해 가을 신제품 행사의 주역인 아이폰은 빠졌지만, 그 모습을 짐작하게 만드는 신기술은 먼저 공개되었습니다. 바로 신형 아이패드 에어에 사용된 A14 바이오닉 (Bionic) 칩입니다. 5nm 공정이 적용된 애플 A14 바이오닉 칩은 별다른 이변이 없다면 조만간 공개될 아이폰 12의 두뇌가 될 것입니다. 그런 만큼 A14 바이오닉 칩을 통해 아이폰 12의 성능은 물론 애플이 생각하는 미래 전략을 엿볼 수 있습니다.

애플이 공개한 내용에 따르면 A14 바이오닉 칩은 A13 바이오닉 칩보다 38%나 늘어난 118억 개의 트랜지스터를 집적했습니다. 모바일 AP 가운데 역대 최대 수준입니다. 8코어 라이젠 7 3700X CPU의 경우 트랜지스터 집적도가 59.9억 개로 절반 정도에 불과합니다. A14 바이오닉 칩이 복잡도에서 고성능 데스크톱 CPU에 못지않은 수준이라는 점을 짐작할 수 있습니다.

물론 A14 바이오닉 칩은 CPU만 있는 게 아니라 GPU와 인공지능 연산을 위한 뉴럴 엔진 (Neural Engine) 등 여러 가지 부분을 포함하고 있어 일반적인 CPU와 1:1 비교는 무의미하지만, 최신 5nm 공정으로 얼마나 많은 트랜지스터를 집적했는지 짐작할 수는 있는 대목입니다.

하지만 진짜 흥미로운 부분은 트랜지스터 증가 폭에 비해 미미한 성능 향상입니다. 애플은 아이패드 에어의 두뇌를 A12에서 A14로 바꾸면서 CPU와 GPU 성능이 각각 40%와 30% 향상되었다고 발표했습니다. 이 주장이 사실이라면 A13 바이오닉 칩과 비교 시 A14 바이오닉 칩의 CPU, GPU 성능 향상은 겨우 16%와 8.3%에 불과합니다. 값비싼 최신 미세 공정을 이용해서 트랜지스터 집적도를 85억 개에서 118억 개로 끌어올린 것치곤 초라한 수치입니다. 그런데 여기에는 그럴 만한 이유가 있어 보입니다. 바로 훨씬 커진 뉴럴 엔진입니다. 애플이 공개한 프로세서 다이어그램에서 16코어 뉴럴 엔진의 크기는 6코어 (2코어 파이어스톰 (고성능) + 4코어 아이스스톰 (저전력)) CPU 블록보다 더 커졌습니다. 과거 반도체 다이 블록 (die block)을 분석한 결과에 따르면 A13 바이오닉 칩에서 CPU의 면적은 13.47㎟이지만 뉴럴 엔진의 크기는 4.64㎟로 절반에도 못 미쳤습니다. 그런데 A14 바이오닉 칩에서는 반대로 뉴럴 엔진 부분이 대폭 커진 것입니다.

정확한 크기는 반도체 다이를 직접 분석해봐야 알 수 있지만, 애플은 뉴럴 엔진이 8코어에서 16코어로 두 배 늘어났고 연산 능력도 6TOPs에서 11TOPs로 거의 두 배 늘어났다고 발표했습니다. 따라서 A14 바이오닉 칩에서 늘어난 트랜지스터의 상당 부분은 뉴럴 엔진에 할당되었을 가능성이 큽니다. 애플은 CPU나 GPU가 아니라 인공지능이 미래라고 본 것입니다.

그렇게 생각하는 이유는 또 있습니다. 애플은 오래된 A10을 사용한 아이패드를 A12 바이오닉 칩으로 업그레이드했습니다. 이미 A12 바이오닉 칩으로 업그레이드한 아이패드 미니와 A13 바이오닉 칩을 사용한 아이폰 SE, 그리고 A14 바이오닉 칩을 사용할 것으로 예상되는 아이폰 12까지 전 제품 라인업에 적어도 5-11TOPs급 인공지능 칩을 사용한 것입니다. 애플이 인공지능에 초점을 맞춰 제품 라인업을 재정비했다는 사실을 알 수 있는 대목입니다.

이미 인공지능은 스마트폰과 태블릿에서 성능을 높이는 데 큰 역할을 하고 있습니다. 따라서 애플은 물론이고 인텔, 퀄컴, 삼성전자, 엔비디아 등 여러 IT 기업들이 더 강력한 인공지능 하드웨어를 개발하는데 투자를 아끼지 않고 있습니다. 그런데 애플의 강점은 하드웨어 자체보다 이와 연결된 독자적인 생태계와 사용자 경험, 그리고 서비스에 있습니다. 모든 제품에 인공지능 강력한 하드웨어를 장착한 것은 앞으로 이를 위한 기초 공사일 것입니다. 애플이 앞으로 인공지능을 어떻게 활용할지 궁금합니다.

고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com