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애플 칩을 인텔이 제작한다는 뿌리 깊은 소문

Apple의 iPhone은 완전한 "인텔 인사이드(Intel Inside)"가 될 것인가. Apple에 대해 Intel이 파운드리로 접근하고 있다는 "소문"은 몇 년전부터 반도체 업계 사이에 돌고 있다. 8월에도 다음 Apple의 A11 칩이 Intel의 10nm로 제작 되는 것 아니냐는 추측이 무성했다.

Intel은 타사의 반도체 칩 제조를 수탁하는 파운드리 비지니스를 본격적으로 시작했지만 파운드리 비지니스를 대성공이라고는 말하기 어렵다. Apple을 파운드리 고객으로 끌어내는데 성공하면 파운드리 비지니스는 순식간에 탄력이 붙게 된다. 그래서 Intel은 Apple에 접근하고 있음이 확실하다.

원래 iPhone 7에서 무선 모뎀에 Intel이 참여한다는 보도가 지난해(2015년)부터 활발하게 퍼졌고 뚜껑을 열은 결과 Intel이 채용됐다. 정확히는 Intel의 무선 모뎀 모델과 Qualcomm 모뎀 모델 2계통이 존재한다고 보인다. 모뎀 모듈은 업체 간 호환이 아니기 때문에 2소스인 것은 대응 네트워크의 문제다.

이번 iPhone 7으로 Intel은 iPhone에 염원의 부품 제공이 생겼다. 모뎀 모듈 속의 베이스 밴드 모뎀 프로세서는 모바일 SoC와 함께 스마트폰의 핵심 반도체 칩으로 비용 비율도 높다. 거기에 입성함은 중요하다. 그렇지만 이것은 "Intel의 무선 사업부"에게 iPhone에 대한 재진입이기도 하다. Intel의 무선 모뎀 사업은 원래 Infineon으로부터 인수했다. 그리고 Infineon은 3G 시대의 iPhone에 모뎀 모듈을 제공했기 때문이다.

스마트폰 내부의 2대 칩의 한쪽인 베이스 밴드 프로세서는 iPhone 7에 Intel이 대부분을 차지하게 되었다고 되면 다음에 나오는 의문은 물론 Apple Ax 시리즈의 모바일 SoC가 Intel제가 되느냐는 점이다. iPhone의 모바일 SoC는 그동안 Samsung과 TMSC의 2대 파운드리에 의해 제조되어 왔다. 그러나 Intel이 파운드리 사업에 나서면서 Apple에 SoC 제조를 강력하게 어필하고 있다.

인텔에게 최대 과제는 팹 능력을 메우는 것

Intel은 현재 반도체 팹의 능력을 어떻게 하느냐는 큰 문제에 직면하고 있다. Intel은 지금까지 확대되는 PC에 대한 디멘드를 배경으로 팹 캐퍼시티(공장 생산력)를 확대했다. 어느 정도의 평균 다이 크기를 유지하면서 프로세스를 미세화함으로써 성능과 기능을 높인 PC 칩을 생산, 팹을 높은 가동률로 유지함으로써 이익을 올리고 방대한 팹 투자를 이어왔다.

그러나 PC는 세계적으로 대수 증가율이 둔화되는데도 성능 요구도 수그러들고 있다. 일반 유저의 성능에 대한 요구가 약하면 칩의 다이 크기를 크게 유지하고 성능과 기능을 끌어올리는 동기가 약해진다. 그보다는 비용을 낮추는 게 중요하며 칩의 다이 크기가 작아진다.

칩의 다이가 작아지면 팹의 생산력이 남게 된다. 팹에 대한 투자를 계속하면서 생산 수요가 없어지고 매출이 상대적으로 감소하면 팹에 대한 막대한 투자를 유지할 수 없게 된다. 그러면 첨단 프로세스 기술의 팹을 유지하고 있는 Intel의 강점도 없어진다.

Intel에게 큰 것은 스마트폰용 SoC 사업이 사실상 실패한 것이다. 생산 능력에 걸맞은 수요를 만들어 내는 것에 대한 문제를 근본적으로 해결하는 수단으로서 Intel이 시작한 것은 파운드리 비지니스 진입, 프로세서 이외의 제품 확대다. 파운드리 비지니스에서 FPGA 최대 업체인 Altera를 얻었다. 더욱이 Altera를 인수함으로써 자사의 라인 업에서 프로세서 이외의 첨단 프로세스 제품을 확대했다. 그러나 Altera를 제외하면 그 동안 볼륨적으로 크게 눈에 띄는 성공은 없었다.

Intel은 파운드리 비지니스의 시작 시기에는 Intel 자신의 IP 자산을 파운드리의 강점으로 내세웠다. 그 중에는 Atom계 CPU코어의 라이센스도 포함된다. Intel은 Atom의 Linux 커널과 ARM 바이너리에서 x86 이진 파일에 대한 트랜스레이터 등 소프트웨어 기반도 갖췄다. 그러나 Intel CPU 코어가 모바일에서 성공하지 않아 Intel은 파운드리 비지니스의 방향을 전환을 했다.

ARM과 제휴를 발표한 Intel의 파운드리 비지니스

Intel은 올해(2016년) 8월에 미국 샌 프란시스코에서 개최한 기술 컨퍼런스 "Intel Developer Forum(IDF)16 San Francisco"에서 ARM과 제휴를 발표했다. 구체적으로는 ARM의 피지컬 IP플랫폼 "ARM Artisan"을 Intel 팹에 싣는다. Artisan에는 ARM 프로세서 등을 위한 셀 라이브러리나 메모리 컴파일러 등이 포함된다. 또 ARM 코어의 물리 설계를 Intel 프로세스 최적화하는 "POP(Process Optimization Pack)"도 제공한다.

이 제휴에 의해 ARM이 설계한 CPU IP를 사용한 SoC를 Intel 팹에서 제조하기 쉽게 됐다. Intel은 파운드리 비지니스에서 x86(IA)계 아키텍쳐의 고집을 멈추고 현실적인 선택을 했다. 이 발표와 동시에 LG Electronics가 Intel의 파운드리 고객으로 가세했다. 또, 저비용의 모바일 SoC에서 강력한 중국의 Spreadtrum도 Intel의 고객이다. Intel의 ARM에 대한 방향이 본격적으로 바뀌고 있다. Intel 제조의 ARM SoC가 스마트폰 시장에 어느 정도 침투하는 흐름으로 보인다.

더구나 Intel과 ARM의 제휴는 ARM 라이브러리와 CPU IP 프로세스 최적화 설계에 대한 것이며 ARM 설계의 코어를 사용하는 칩 벤더에게 이점이 있다는 얘기다. Apple처럼 자체 개발 마이크로 아키텍처의 CPU코어를 자체 회로 설계로 만드는 업체들에는 직접적인 연관은 없다.

반대로 말하면 Intel과 ARM 제휴와 상관 없이 Apple은 지금까지도 Intel 팹에서 Ax시리즈를 제조하는 것은 원리적으로는 가능했다. Intel이 사인오프 한다면 Apple의 칩을 제조할 수 있다고 하지만 ARM의 피지컬 IP와 POP가 갖춰진 것은 Intel 파운드리 전체의 환경을 만들어 가는 중요한 스텝이다. Intel 파운드리는 처음에는 표준 셀 라이브러리의 변화와 IP 라인업, EDA 툴의 대응 등의 측면에서 다른 대형 파운드리에 뒤처지고 있었다. Intel과 ARM의 제휴는 생태계를 성숙시키는 계기가 되어 그것은 Apple에 있어서도 Intel 팹의 매력이 커지는 것을 의미한다.

Apple에 있어서도 Intel 팹은 매력이 있다

만약 Apple의 Ax 시리즈 SoC가 Intel 팹에서 제조되면 Intel의 이점은 매우 크다. Intel에게 모뎀 모듈이 iPhone 7에 팔린 것은 매출적으로는 기쁘지만 팹의 용량을 채우는 면에는 영향을 주지 않는다. Intel은 베이스 밴드 모뎀 등은 다른 파운드리에 제조를 위탁하고 있기 때문이다. 반면 대형 Ax SoC를 Intel에서 제조하면 매출뿐만 아니라 팹의 가동률도 오르는 만큼 Intel에게 2가지의 이점이 있다. 또 Apple의 칩을 수탁하면 Intel 파운드리 자신에게도 강력한 실적이 된다.

Apple에 있어서도 Intel 팹은 매력이 있다. Intel의 프로세스는 같은 노드 이름이라도 다른 파운드리 프로세스보다 미세 기술이다. 성능 면에서도 최첨단을 달리고 있어 프로세스 기술에서 타사와 차별화가 가능하게 된다. 비용이 문제지만 Intel은 IDF에서 파운드리 프로세스의 비용을 억제하는 방향으로 향하고 있음을 밝혔다.

이러한 상황을 보면 Intel이 Apple SoC의 파운드리로 유력 후보가 되고 있다고 추측된다. Apple은 그동안 Samsung에서 TSMC로 파운드리를 옮겼고 파운드리는 고집하지 않고 있다. 다만 2파운드리 소스는 현재 비용이 많이 들기 때문에 특수한 경우가 아니면 1개로 줄이는 것이다.

원래 Intel은 초대 iPhone의 시점에서 Apple과 칩 제조의 제휴를 했다고 한다. 그러나 당시 Intel은 당연히 칩 아키텍처의 주도권도 쥐겠다는 얘기를 했을 것이며 그것은 독자적인 색깔을 내고 싶은 Apple에는 받아들일 수 없었다. 그러나 Intel의 전략도 변화하면서 이제 파운드리로서의 역할에 충실하고 있는 흐름이 되고 있다. 그렇다면 Intel도 TSMC나 Samsung과 같은 라인에 서게 된다.