2005년 7월 1일 금요일

IBM, 셀 프로세서 사양 공개할 방침

Electronic Engineering Times - Korea뉴스 및 동향

IBM, 셀 프로세서 사양 공개할 방침
기재: 2005년 07월 01일

릭 메리트

셀 프로세서의 3명의 개발자가 Sony사 플레이스테이션 3의 핵심을 이루는 이 프로세서의 오픈소스 커뮤니티를 위해서 전체 칩 사양 및 소프트웨어 라이브러리를 발표하려고 준비 중이다. 이는 이들 공동 개발 업체들이 Sony사의 내부 시스템을 넘어서는 멀티코어 칩으로서 HDTV에서부터 수퍼컴퓨터에 이르는 다양한 어플리케이션으로 이 프로세서의 용도를 다양화하려는 취지에서 비롯된 것이다.

설계 팀을 이끌었던 IBM사 개발자는 자사가 현재 자체 시스템이나 상용 시장을 위한 셀 기반 칩을 개발할 계획이 없다고 했다. 대신에 다른 업체들이 셀 버전을 맞춤화 설계하고 이를 IBM사 팹에서 생산할 수 있도록 돕기 위해 엔지니어링 서비스 사업부 내에 팀을 구축했다고 했다.

Cell 기반 디자인으로 상용 시장을 추구하고자 하는 공동 개발사인 Toshiba사의 한 관계자는 자사가 Cell 프로세서를 위한 하드웨어 참조 디자인 및 소프트웨어 개발 플랫폼을 발표할 예정이라고 했다. 이들 제품의 가격 및 타이밍에 대한 구체적인 정보는 밝혀지지 않았다. Toshiba사는 이 칩을 2006년에 텔레비전 제품에 채택할 예정이라고 했다.

이와 관련해서 IBM사, Toshiba사, 그리고 세 번째 Cell 공동 개발사인 Sony사가 이 아키텍처에 대한 관심을 고조시키기 위해 오픈소스 커뮤니티로 눈을 돌리고 있다.

IBM사의 Cell 개발팀 책임자인 Jim Kahle씨는 "우리의 의도는 Cell 소프트웨어 아키텍처를 공개하는 것이다. 이를 통해서 기본적인 소프트웨어 레이어를 발전시킬 수 있을 것으로 기대한다"고 했다.

현재 이들 세 업체가 Cell 아키텍처 사양을 최종적으로 검토하고 있으며 이를 5월 말 즈음에 소프트웨어 개발자들에게 공개할 예정이다. 여기에는 Cell 내부의 특수 코어에 이용되는 200개 이상의 새로운 명령에 대한 정보들이 포함된다. 이들 업체들은 또한 이르면 올 가을에 Cell을 위한 오픈소스 소프트웨어 라이브러리를 발표할 계획이다.

"이들 라이브러리의 적절한 라이센스 조건은 아직 확정되지 않았다. 이들 자료를 무료로 제공하기는 어려울 것"이라고 최근에 개최된 Spring Processor Forum의 한 인터뷰에서 Kahle씨가 말했다.

이들 세 업체가 Cell을 위한 어플리케이션 바이너리 인터페이스 및 확장 언어 작업을 거의 완료했다. 시스템 레벨 시뮬레이터 또한 거의 완료되고 있다. 이제 남은 것은 이 CPU를 위한 전기능 리눅스 구현 작업이다.

"Cell의 소프트웨어 소스를 공개하고 점차적으로 각각의 부분을 상품화할 계획"이라고 Kahle씨가 말했다.

Cell을 비디오 프로세싱, 의료 영상, 고성능 컴퓨팅 등의 다양한 어플리케이션에 이용할 수 있다. IBM사가 현재 직접적으로 Cell 기반 디자인을 계획하고 있지는 않지만 Cell로부터의 아이디어를 어떻게 미래의 CPU에 적용할 수 있을지 고려하고 있으며 앞으로의 서버에 대해 이 칩의 가능성을 평가하고 있다고 한다. 지난 해 11월에는 Cell을 기반으로 한 워크스테이션 프로토타입을 발표하기도 했다.

오픈소스 커뮤니티로 눈을 돌리는 것은 사용자들의 관심을 고조시키기 위한 좋은 방법이라고 Microprocessor Report의 Kevin Krewell 편집장이 말했다. "IBM은 적극적으로 Cell을 위한 기회를 모색하고 있으나 이를 위해서는 상당한 소프트웨어 작업이 요구된다. 그러므로 오픈소스 커뮤니티로 눈을 돌리는 것이 당연하다. 그럼으로써 다수의 명석한 프로그래머들이 Cell을 위한 소프트웨어 및 어플리케이션을 내놓을 수 있을 것"이라고 했다.

하지만 Cell은 새로운 프로세서이고 프로그램하기가 까다로운 칩이며 상대적으로 전력 소모적이라는 문제를 해결해야 한다.

"적절한 툴만 얻을 수 있다면 흥미로운 아키텍처이다. 하지만 좀더 대칭적이거나 전력 소비를 줄이는 아키텍처를 원하는 사용자들에게는 부담스러울 수 있을 것"이라고 Krewell씨가 말했다.

Cell은 0.9~1.3볼트 범위로 동작하지만 팬을 이용해서 냉각이 가능하도록 전력 소비를 이 범위의 하단으로 유지할 것이라고 세 개발자가 밝혔다.

"언젠가 이들에게 이 아키텍처가 4GHz로 80와트를 소비할 것으로 짐작된다고 했더니 이들이 이 말을 그냥 지나치지 않았다"고 Microprocessor Report의 Krewell씨가 말했다.

이들 개발팀은 실제로 3.2GHz로 Cell을 작동시켰다. 개발자들은 이 칩이 차세대 플레이스테이션 포터블 같은 휴대기기에 이용될 것이라고 하지만 현재로서는 이것이 현실적이지 않아 보인다.

"이 아키텍처는 휴대기기에 이용하기에는 지나치게 전력 소모적이다. 휴대기기에 이용하기 위해서는 상당한 설계 변경이 필요할 것이며 이것이 휴대용 MPEG-4 비디오 플레이어 등의 제품에서 다양한 흥미로운 사업 모델을 가능하게 할 것"이라고 Krewell씨가 말했다.

하이엔드 수퍼컴퓨팅 옵션 역시 중대한 문제에 직면할 것이다. 현재로서는 2개 Cell 프로세서만 상호 직접적으로 연결할 수 있다. IBM사의 BlueGene/L 같은 수퍼컴퓨터에 이용되는 대규모 CPU 어레이에 다수의 프로세서를 연결하기 위해서는 별도의 스위치가 필요하다.

프로그래머블 성능과 관련해서는 이 칩을 XML이나 TCP 프로세싱 등의 기능을 위한 가속화기나 오프로드 프로세서로 이용하고 OS가 이 칩의 복잡성을 일부분 은폐할 수 있다. 다른 프로그래밍 모델을 위해서는 사용자가 PowerPC용의 별도의 컴파일러나 이의 토대가 되는 다중의 특수 코어들을 이해해야 한다.

지난 3월에 개최된 게임 개발자 컨퍼런스의 프리젠테이션에서 한 Sony사 임원은 Cell을 위한 4개 프로그래밍 모델을 설명하고 그 외 다양한 옵션이 이용되고 있다고 설명했다.

이 아키텍처에 한 가지 부족한 것이 네트워킹 시나리오에서 이용되는 기가비트 이더넷 미디어 액세스 컨트롤러나 패킷 프로세싱 블록 같은 주변장치이다.

그럼에도 불구하고 Cell은 잠재력을 가지고 있다. Krewell씨는 자신이 만약 차세대 셋탑박스나 미디어 서버를 개발하고 있다면 Cell을 고려할 것이라고 했다. 그럴 만한 충분한 이유가 있다. "현재 플레이스테이션 및 Xbox 360 작업이 완료되는 시점에서 IBM사의 대규모 디자이너 집단이 다음 개발 목표를 찾고 있다"고 Krewell씨가 말했다.

한때 400명이 넘던 엔지니어 팀을 이끌기 위해서는 확고함과 유연성이 모두 필요했다고 Kahle씨가 설명했다.

IBM사가 프로젝트를 주도했으며 3개 업체의 엔지니어들이 Cell의 각 부분을 개발하는 10개 IBM사 설계 센터에서 일관된 설계 플로우가 이용되도록 했다. 이 플로우는 Power 4 프로세서 디자인에 이용되었던 툴셋의 향상 버전을 기반으로 했다. "우리는 모든 설계 사이트에서 이 플로우가 이용되도록 엄격하게 요구했다"고 Kahle씨가 설명했다.

한편 Kahle씨는 스펙을 너무 일찍 고정시키지 않고 개발팀이 난관에 봉착했을 때 유연성을 높이기 위해 유연한 설계 기법을 적용했다고 강조했다.

"프로젝트가 4년을 예정한 것이라 하더라도 실제로 언제 끝날지는 알 수 없다"고 그가 말했다.

예를 들어 프로젝트를 진행하면서 문제가 발생했을 때 Kahle씨는 하드웨어 기반 I/O 대신에 소프트웨어 드라이버를 이용해 재구성이 가능한 I/O 구조를 이용할 것을 주장했다.

"이 방법이 유용했던 것으로 나타났다. 그 날 오후 늦게 변경을 해야 했는데 칩을 건드리지 않고 작업이 가능했다"고 그가 말했다.

Kahle씨의 유연한 I/O 기법에 대한 영감은 홍콩 공항에 대한 TV 다큐멘터리에서 비롯된 것이었다. 이 공항이 홍콩 항구의 개간지에 건설된 것이었기 때문에 건축가가 지반 침하에 대비해서 터미널 지반을 조절할 수 있도록 했던 것이다.

"전체 건물에 대해서 그런 방법이 가능하다면 칩에 대해서도 같은 방법을 이용할 수 있을 것이라고 생각했다"고 Kahle씨가 설명했다.

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