(반도체 투자 4편) 비메모리 반도체 CPU, GPU, AP 관련주

(반도체 투자 3편) 비메모리 반도체와 관련주 (펩리스 파운드리)

지난 시간에 비메모리 반도체에 대해 알아보았다.

그리고 비메모리 반도체는 설계하는 기업 따로, 제조하는 기업이 따로 있다고 했다.

설계만 담당 = 펩리스

제조만 담당 = 파운드리

설계, 제조 모두 담당 = IDM

 

오늘은 다양한 종류의 비메모리 반도체중에 컴퓨터의 핵심부품 CPU, GPU와

스마트폰에 들어가는 AP에 대해서 알아보는 시간!

 

1. CPU (Central Processing Unit)

우리 몸에 뇌가 없다면 아무 일도 할 수 없다.

컴퓨터에도 두뇌에 해당하는 반도체가 있는데 그게 바로 CPU임. 우리나라말로 하면 중앙처리장치.

중앙처리장치라는 이름에서부터 중요한 부품 같다는 게 확 느껴진다 ㅋㅋ

 

 

CPU가 없다면 저장한 데이터를 읽어오거나, 새로 쓰거나, 인터넷에 접속하거나, 화면이 모니터에 출력되는 등 모든 기본적인 동작조차 불가능하다.

CPU의 작동원리를 간단히 알아보자면,

1. 우리가 키보드에 어떤 키를 누르면 이 신호가 CPU로 전달된다.

2. CPU는 연산을 통해 키보드의 키에 부합하는 글자나 숫자를 출력하라는 명령을 내린다.

3. 이를 휘발성 메모리가 전달받고 모니터상에 내가 입력한 키가 출력된다.

CPU는 단순 연산 외에도 고사양 게임을 돌리거나, 많은 분량의 엑셀을 처리하거나, 고화질의 동영상을 재생시키거나, 그래픽 렌더링을 하는 등 매우 복잡한 업무를 1초에 수십억 번씩 상시 수행한다.

 

 

작업 관리자에 들어가 보면 내 CPU가 일하고 있는 걸 볼 수 있는데,

내 오래된 노트북은 1.6GHz라고 써져있는데 이건 코어 한 개가 1초에 16억 번의 계산을 수행한다는 뜻이다.

 

빠른 컴퓨터를 원한다면 좋은 CPU가 달린 컴터를 사야한다.

최근에 나온 CPU가 성능이 좋다. 그리고 전력 소모도 적고 발열도 적다.

이는 새로 나온 CPU일수록 더 미세한 크기의 반도체가 이용되기 때문이다.

우리가 흔히 뉴스에서 들어봤을 법한 그 단어,  "미세공정"이 사용되었다고 한다.

예를 들면 7나노 5나노 이런식이다. 숫자가 작을수록 다 미세한 공정이 사용되어 성능이 더 뛰어나다.

 

CPU를 가장 잘 설계하는 업체는 인텔과 AMD이다.

인텔은 IDM이기 때문에 자기가 설계한 CPU를 직접 제작할 수 있지만,

AMD은 펩리스이기 때문에 TSMC 등 파운드리에 제조 외주를 주게 된다.

저번 시간에도 설명했지만 TSMC는 비메모리 반도체 제조 세계 점유율 50%를 차지하는 1위 업체.

 

출처 : gadgetcrutches.com/

 

몇 년 전만 해도 인텔이 CPU를 거의 독점하다시피 했지만, AMD가 점유율을 많이 빼앗아 왔다.

AMD의 CEO 리사수 누님이 경영을 엄청 잘하고 계신다.

TSMC에 제조 외주를 맡기고 7 나노 CPU를 벌써 출시했다.

반면 인텔은 작년에 7나노 공정기술이 지연된다고 발표하는 바람에 주가가 엄청 하락한적이 있었다.

 

2. GPU (Graphic Processing Unit)

요즘 돌아가는 게임들은 죄다 고사양이 많아서 그래픽카드 성능이 중요하다.

그래픽카드에도 CPU와 비슷한 연산 프로세서가 들어가는데 그게 바로 GPU.

 

 

요 몇 년 사이 비트코인 열풍으로 그래픽카드 수요가 폭발하는 바람에 그래픽카드 가격이 폭등하는 사태가 벌어졌다. 코인 채굴에 유용하게 사용되기 때문이다.

CPU보다 GPU의 동시 연산능력이 더 뛰어나기 때문에 GPU를 이용해 채굴이 이루어진다고 한다.

덕분에 저렇게 웃돈을 주고 사야 하는 사태까지 벌어짐...

GPU를 설계하는 대표 업체는 엔비디아와 AMD이다.

이들은 직접생산능력이 없어서 모두 외주를 준다.

주로 TSMC가 외주를 담당해왔는데, 삼성전자도 최근 GPU 생산사업에 본격적으로 뛰어들었다.

 

 

과거만 해도 GPU 시장은 주로 고사양 게임등으로 한정되었기 때문에 CPU 시장 대비 규모가 적다는 인식이었지만, 코인 시장뿐만 아니라 AI시장에서도 GPU가 유용하게 사용되어 고성능 CPU 못지않게 상당한 성장성을 나타낼 영역이다.

덕분에 엔비디아 주가도 고공행진!

파운드리 입장에서도 향후 GPU물량을 얼마나 담당할지도 관건.

 

3. AP (Application Processor)

컴퓨터에서 가장 중요한 부품은 CPU.

스마트폰도 마찬가지로 CPU가 필요하다. 그런데 우리는 스마트폰에서 CPU라는 말을 들어본 적이 없다.

왜냐하면 스마트폰은 CPU 대신 AP가 있기 때문이다ㅎㅎ

아이폰은 자체 개발한 A13, A14 같은 이름으로 불리는 AP가 달려있고,

갤럭시는 엑시노스나 스냅드래곤 같은 AP가 달려있다.

 

이 조그마한 칩이 스마트폰을 작동시킨다니 ㄷㄷ

 

스마트폰은 컴퓨터와 달리 기기 크기가 엄청 작기 때문에 CPU를 따로 넣고, GPU를 따로 넣고, 이런저런 칩들을 따로 넣을 공간이 없다. 그래서 CPU, GPU, 통신칩, 어떤 칩 등등 모두 합쳐서 하나의 칩으로 만드는데, 이를 AP라 한다.

 

 

AP처럼 하나의 칩 안에 여러 종류의 칩이 들어간 경우를 SOC(System On Chip)이라고 한다.

AP를 설계하는 대표적인 기업은 애플, 퀄컴, 삼성전자가 있다.

애플과 퀄컴은 설계만 하는 펩리스 기업이다. TSMC나 삼성전자 같은 파운드리에 외주를 준다.

애플은 삼성과 스마트폰에서 경쟁하는 관계라 그런지 TSMC에 외주를 주려고 한다.

삼성은 갤럭시 스마트폰에 모두 자사가 설계한 엑시노스 AP를 넣고 싶지만 미국 시장에는 퀄컴의 스냅드래곤 AP를 탑재한다.

특허나 국가 간 이해관계 때문에 어쩔 수 없나 보다. 엑시노스를 아주 뛰어나게 설계해서 전 세계 안드로이드폰에 엑시노스가 탑재되었으면 좋겠다 ㅎㅎ

 

오늘은 여기까지!

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