대만에서 진행된 인텔 테크놀로지 투어(Intel Technology Tour)에서 야론 알란크리(Yaron Alankry) 인텔 클라이언트 컴퓨팅 그룹 실리콘 엔지니어링 총괄과 아리크 기혼(Arik Gihon), SoC 아키텍처 수석 엔지니어는 올해 출시되어 성능과 전력 효율성을 크게 향상시킬 루나 레이크(Lunar Lake) 프로세서의 아키텍처에 대한 상세 내용을 발표했다.

오늘날 AI PC분야는 컴퓨팅 경험의 모든 측면을 변화시키고 있으며 인텔은 이 새로운 카테고리를 창출하는 최전선에 있다. 이제 더이상 빠른 처리 속도나 더 세련된 디자인 뿐만이 아니라 고객의 필요를 예측해 선호도에 맞게 실시간으로 적용하며 생산성, 효율성 및 창의성의 완전히 새로운 시대를 예고하는 엣지 디바이스를 만들고 있다.  

AI PC가 2027년까지 신규 PC 중 60%를 차지할 것으로 예상됨에 따라 인텔은 AI PC를 위한 최고의 하드웨어 및 소프트웨어 플랫폼을 발빠르게 구축했다. 100개 이상의 독립 소프트웨어 제작사(ISV)와 협력해 300개의 기능을 제공하고 코어 Ultra 플랫폼 전반에 걸쳐 500개의 AI 모델을 지원하고 있다.

이러한 압도적인 이점들을 빠르게 구축하며 인텔은 AI PC용 차세대 플래그십 프로세서인 루나 레이크(Lunar Lake)의 아키텍처와 관련한 세부 내용을 공개했다.

AI PC의 성장을 지속할 인텔 루나 레이크에 적용한 차세대 아키텍처는 향상된 성능은 물론 전력 효율성, AI 컴퓨팅 성능 향상 등 아래와 같은 차세대 아키텍처로의 확장 가능성을 목표로 설계됐다.

 획기적인 x86 전력 효율성

 그래픽 성능 대폭 향상으로 뛰어난 노트북 게임 경험

 비교불가능한 미래형 AI 컴퓨팅 성능으로 뛰어난 사용자 경험

 압도적인 코어 성능

 루나 레이크에서 차세대 아키텍처로의 확장 가능성

루나 레이크의 마이크로아키텍처는 인텔의 업계 선도적인 포베로스 패키징 기술을 통해 연결된 두 개의 고유한 타일과 온패키지 메모리로 구성되어 있다. 

 컴퓨트 타일: 새로운 컴퓨트 타일에는 최신 세대의 E-코어(Efficient-cores)와 P-코어(Performance-cores)가 포함되어 있으며, 두 코어 모두 새로운 마이크로아키텍처 개선을 통해 뛰어난 x86 효율성을 제공한다. 컴퓨트 타일에는 새로운 Xe2 그래픽 처리 장치(GPU), 신경 처리 장치(NPU 4) 및 이미지 처리 장치(IPU)도 포함되어 있다.

루나 레이크의 P-코어와 E-Core의 처리 효율이 향상되며 성능도 향상이 이루어졌다.  P-코어(P-Core) 라이온 코브(Lion Cove)는 IPC가 이전 세대 레드우드 코브(Redwood Cove) 대비 두 자릿수 이상의 향상으로 14% 이상 향상되었으며 E-코어(E-Core) 스카이몬트(Skymont)의 싱글 스레드 FP 향상은 1.68배(1.68x)가 이루어졌다.

이전 세대에서 P코어에 적용한 하이퍼스레딩(Hyper-Threading, HT)와 SMT는 지원이 제외될 것으로 알려졌으며 대신 효율과 IPC 향상, E코어 수와 성능 개선으로 싱글코어 및 멀티코어 성능을 개선한다.

Xe2 GPU: 코드명 배틀메이지(Battlemage)는 새로운 GPU로 Xe2 GPU 코어와 AI를 위한 XMX(Xe Matrix Extension) 어레이의 두 가지 부분을 결합했다. Xe2 GPU 코어는 이전 세대 대비 게임 및 그래픽 성능을 1.5배 향상, 이전 세대에 비해 게임 성능이 80% 이상 향상되고 두 번째 XMX 어레이 AI 가속기를 지원해 AI 처리량이 5배 이상 증가해 최대 67 TOPS(초당 테라 연산)에 이른다. 디스플레이 및 미디어 엔진의 새로운 마이크로아키텍처는 최고 수준의 시각적 경험 제공한다.

NPU 4: 루나 레이크에는 4세대 인텔 NPU를 탑재해 이전 버전보다 최대 4배의 AI 컴퓨팅 성능을 제공한다. 직전 세대 대비 처리량이 3배 증가해 최대 48 TOPS(초당 테라 연산)을 제공하며 매우 낮은 전력으로 AI 연산을 가속화한다.

IPU: 전력은 절감하면서 풍부한 카메라 경험 제공한다.

 플랫폼 컨트롤러 타일(PCT): PCT는 보안 및 커넥티비티를 통합하는 곳이다. 보안 구성 요소는 시스템 보호를 위해 견고한 통합 보안 솔루션을 제공하며, 내장된 보안 엔진이 이를 지원한다. 업그레이드된 커넥티비티 제품군은 와이파이 7.0, 블루투스 5.4, PCIe 5세대 및 PCIe 4세대 포트, 썬더볼트 4(Thunderbolt™ 4) 포트를 지원한다.

 패키지 메모리: 데이터에 빠르게 접근하고 지연 시간을 줄여 시스템 전력 소비를 감소시킨다.

획기적인 효율성과 배터리 수명 

루나 레이크는 시스템 온 칩(SoC) 효율성 면에서 획기적인 발전을 이뤄 성능 및 전력 관리 측면에서 새로운 벤치마크를 세웠다. 획기적인 x86 전력 효율성과 완벽한 애플리케이션 호환성을 갖춘 차세대 AI PC로 이전 세대 대비 시스템온칩(SoC) 전력 최대 40% 절감한다. 새로운 전력 공급 통합 컨트롤러, 향상된 스레드 디렉터, 메모리측 캐시 및 개선된 E-코어 클러스터는 실제 사용 배터리 수명을 최대 60% 향상시킨다.

향상된 저전력 아일랜드, 새로운 컴퓨팅 클러스터, 백그라운드, 생산성 작업을 매우 효율적으로 처리하는 인텔 혁신 기술을 통해 배터리 수명이 크게 연장되어 루나 레이크 기반 노트북은 한 번의 충전만으로도 오래 사용할 수 있다.

한편 다른 기업들이 AI PC 시장에 진입할 준비를 하는 동안 인텔은 이미 대규모로 제품을 공급하고 있으며, 2024년 1분기 동안 경쟁사를 모두 합친 것보다 더 많은 AI PC 프로세서를 공급하고 있다. 루나 레이크는 20개의 PC 제조사를 통해 80개 이상의 다양한 AI PC 디자인을 공급할 예정이며 인텔은 올해 4천만 개 이상의 코어 Ultra 프로세서 출하 목표 달성을 예상하고 있다.

그래픽과 AI 처리 성능에서 대대적인 발전을 이루고 얇고 가벼운 디자인을 위한 전력 효율적인 컴퓨팅 성능에 중점을 둔 루나 레이크는 연말 성수기를 겨냥해 2024년 3분기에 시장에 출시할 예정이다.