루나레이크·애로우레이크로 이원화된 인텔 CPU, 라인업 구분은?

[IT동아 남시현 기자] 지난해 5월, 인텔은 14세대 인텔 코어 프로세서에 해당하는 코드명 메테오레이크부터 기존의 ‘인텔 코어’ 브랜드 대신 새로운 이름을 사용하겠다고 발표했다. 이렇게 발표된 새 프로세서가 지난해 12월 14일 출시된 ‘인텔 코어 울트라’다. 인텔 코어 울트라와 13세대 인텔 코어 프로세서의 가장 큰 차이는 인공지능 처리를 위한 신경망 처리장치(NPU)가 새롭게 추가됐다는 점이며, 공정 성숙도나 포베로스(Forveros)를 활용한 칩렛 기술 적용, 하이브리드 코어에 새롭게 초 저전력 코어까지 탑재하는 등 많은 부분이 바뀌었다.

따라서 2024년 6월 현재 시중에서 접할 수 있는 인텔 코어 울트라 탑재 노트북은 ‘메테오레이크’에 해당한다. 그리고 올해 컴퓨텍스에서 공개된 코드명 ‘루나레이크’가 올해 3분기 출시를 앞두고 있다. 루나레이크는 2세대 인텔 코어 울트라에 해당하는 제품인데, 플랫폼에 따라 저전력용 노트북 제품인 루나레이크와 데스크톱 및 고성능 노트북 라인업을 위한 애로우레이크로 나뉜다. 인텔 코어 울트라 도입 이후 다소 복잡해진 인텔의 노트북 라인업을 다시금 정리해 본다.

2023년 12월 출시된 인텔 코어 울트라, 현재 판매 중

24년 6월 현재 LG 그램, 삼성 갤럭시 북 등에 탑재된 인텔 코어 울트라는 1세대 제품이다. 인텔 4 공정으로 제조된 첫 CPU며, 인텔 하이브리드 아키텍처를 도입해 성능 코어(P코어)와 효율 코어(E코어)를 각각 갖추고 있다. 고성능 작업에는 전체 프로세서가 동작하고, 고효율이 필요한 작업에는 배터리 안배 등을 위해 효율 코어가 동작하는 식이다. 인텔은 여기에 LP-E 코어를 시스템 온 칩(SoC) 타일에 추가로 장착해 정지 화면 등 초저전력 작업에 대한 작업 효율을 더욱 끌어올렸다.

그래픽 카드는 인텔 아크 알케미스트 아키텍처 기반의 내장 그래픽을 탑재해 하드웨어 실시간 광선 추적을 지원하고, AV1 코덱을 지원해 영상 처리 효율을 끌어올리는 등의 차이가 있다. 인공지능 처리 성능은 NPU 단일로 11.5TOPS(초당 11조 5000만 번 연산)을 제공하고, 프로세서와 그래픽 카드를 모두 동원하면 34TOPS를 처리한다. 간단한 작업 환경에는 충분한 성능이나, 큰 크기의 생성형 AI나 윈도 11 코파일럿의 오프라인 구동에는 부족한 성능이다.

제품 등급은 최대 45W TDP의 인텔 코어 울트라 9 H 라인업과 28W 급의 인텔 코어 울트라 7 및 5, 9~15W로 저전력 효율 성능을 높인 인텔 코어 울트라 5, 7 U 라인업으로 나뉜다. 대다수 작업용 노트북은 28W의 인텔 코어 울트라 5 125H 내지는 코어 울트라 7 155H를 탑재한다.

인텔, 최대 120TOPS 루나레이크로 AI PC 시장 공략

1세대 코어 울트라에서 NPU 성능이 다소 부족하다는 평가가 나오면서, 인텔은 올해 3분기 출시될 루나레이크 프로세서에 세 배 가까이 높은 AI 처리 성능을 담는다. 공정은 TSMC N3B로 제조되며, 동일하게 하이브리드 아키텍처가 적용된다. 다만 전작에 있던 LP-E 코어는 제외되는데, 메모리 캐시 및 E 코어 성능을 개선해 실사용 시 배터리 수명을 최대 60% 더 향상하기 때문이다.

지금까지 공개된 정보를 종합했을 때, 루나레이크를 통해 전력 효율성은 최대 40%까지 끌어올리고, NPU도 성능을 크게 개선해 단독으로 최대 48TOPS를 발휘한다. 여기에 그래픽 칩셋도 인텔 아크 그래픽 카드의 1세대에 해당하는 알케미스트 대신 2세대 베틀메이지를 처음 탑재해 전작 대비 게임 성능을 최대 50% 끌어올린다. 전체 AI 처리 성능은 NPU가 48TOPS, GPU가 67TOPS, CPU가 5TOPS를 발휘해 전체 120TOPS의 처리 성능을 갖는다. 전 세대 34TOPS에 비하면 세 배 이상이며, 윈도 코파일럿+PC의 기준을 충족한다.

루나레이크의 가장 큰 변화는 하이퍼스레딩의 제거다. 하이퍼스레딩은 2002년 펜티엄 4 HT에 처음 도입된 인텔의 성능 확보 기술로, 동일한 전압 및 주파수에서 클럭 당 명령어 처리 횟수(IPC)를 30% 더 끌어올린다. 하지만 성능 코어 및 효율 코어에 대한 성능 안배 방식의 변화로 하이퍼스레딩을 제거하고, 개별 코어당 성능을 더 높이는 방식으로 선회했다. 코어 숫자도 더 늘릴 예정이다.

따라서 최근까지도 인텔 프로세서를 8코어 16스레드, 16코어 22스레드 같은 방식으로 코어 구성을 판단했지만, 앞으로는 ‘8코어’,’16코어’ 같은 구성으로만 구분하게 된다. 물론 전체 코어 숫자는 늘어나고, 성능 코어와 효율 코어의 비율은 또 다르기 때문에 각각 구분해야 한다.

데스크톱, 고성능 노트북 위한 ‘애로우레이크’ 등장 예정

루나레이크는 열설계전력이 8~17W, 28W 수준의 경량 노트북을 위한 프로세서다. 45W 혹은 그 이상 성능의 프로세서는 코드명 ‘애로우레이크’라는 이름으로 올해 4분기 출시된다. 코드 명 이외에 자세한 내용은 등장하지 않았지만, 최대 125W의 정격 전력을 갖출 것으로 알려져 있다.

애로우레이크는 현재 RTX 그래픽 카드가 탑재되는 H 라인업의 고성능 노트북, 14세대 인텔 데스크톱 프로세서를 대체한다. 루나레이크에서 하이퍼스레딩이 빠진 만큼, 애로우레이크 역시 하이퍼스레딩도 빠질 가능성이 크다. 현재까지 유출된 자료에 따르면 최대 24코어, 8개의 성능 코어 및 16개의 효율 코어, 1세대 GPU에 해당하는 알케미스트를 탑재한다. 또한 NPU를 탑재하므로 최초로 인공지능을 지원하는 인텔 데스크톱 프로세서가 될 예정이다.

1.8A 도전하는 인텔, 차세대 프로세서는 펜서레이크

종합하자면 인텔 코어 울트라는 1세대에 해당하는 메테오레이크가 있고, 2세대가 루나레이크다. 루나레이크는 LG 그램이나 에이수스 비보북 등 경량 노트북을 위한 프로세서고, 게이밍 그래픽 카드 등을 탑재하는 고성능 노트북과 AI 데스크톱에 대응하는 CPU는 애로우레이크다. 인텔이 애로우레이크와 루나레이크를 별도로 구분하는 이유는 파운드리 생산 및 공정의 차이 때문인데, 둘 다 출시하면 코드명이 아닌 제품 이름으로 구분할 수 있게 된다.

대신 2023년 12월 출시된 인텔 코어 울트라 1세대와 2024년 3분기 출시되는 2세대를 구분하기 위해서는 계속 코드명을 살펴봐야 한다. 인텔 코어 울트라 1세대의 경우 윈도 코파일럿+ PC에 대응하기에는 조금 부족한 처리 성능이므로, 노트북이 필요하다면 조금 더 기다렸다가 루나레이크 기반 인텔 코어 울트라 제품을 사는 게 좋다.

애로우레이크 이후에는 코드명 ‘팬서레이크’가 출시된다. 팬서레이크는 최초의 인텔 18A(옹스트롬, 약 1.8나노 상당) 공정 프로세서로, 이달 초 인텔에서 반도체 생산을 막 끝내고 테스트 단계로 진입한 제품이다. 제품 자체는 2025년 양산 예정이며, 어떤 형태로 출시될지는 알려진 바 없다.

글 / IT동아 남시현 (sh@itdonga.com)