인텔은 지난 1968년 7월 18일 로버트 노이스와 고든 무어가 설립했다. 고든 무어는 무어의 법칙으로 잘 알려진 인물. 인텔 3101은 인텔이 내놓은 첫 제품이다. 세계에서 처음으로 솔리드스테이트 메모리를 채택했으며 용량은 4비트×16=64비트였다. 이어 인텔은 1970년 인텔 1103 DRAM을 발표했다. 이 제품은 1972년까지 세계에서 가장 많이 팔린 메모리로 군림한다.
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한편 고든 무어는 1965년 무어의 법칙을 발표했다. 당초 1.5년마다 CPU 속도가 2배가 된다는 이 법인은 1975년 2년마다 집적도가 2배로 증가된다는 내용으로 수정됐다. 무어의 법칙은 21세기 들어서도 계속되어 왔다. 언제 이 법칙이 깨질 것인지에 대해서도 관심이 모아지고 있다.
인텔 4004는 세계에서 처음 선보인 범용 프로세서로 1971년 출시됐다. 클록은 500kHz에서 740kHz. 당초 이 제품은 공동 개발자인 비지콤 독점이었지만 칩의 범용성을 본 인텔은 비지콤에서 판매권을 환매, 판매해 약진을 하는 계기를 만든다. 만일 인텔 4004까 비지콤 전용 칩 상태였다면 반도체의 역사는 크게 바뀌었을지도 모른다.
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다음으로 인텔 8008이 1972년 출시됐고 이어 인텔 8080은 세계 첫 개인용 컴퓨터인 알테어 8800(Altair 8800)을 비롯한 초기 PC에 대거 채택됐다. 인텔 8080은 8비트 CPU였다.
인텔은 1978년 16비트 CPU인 인텔 8086을 발표했다. 이어 인텔 8088은 IBM PC에 채택되는 등 인기를 모았고 인텔 8088의 성공에 힘입어 인텔은 포춘 500대 기업에 진입하게 된다.
인텔 8080에 이어 인텔이 개발한 CPU는 32비트인 인텔 iAPX432다. 하지만 기존 인텔 8086과 호환성이 없는 탓에 상업적으로는 엄청난 실패로 끝났다.
인텔 8087은 인텔 8086과 8088용으로 개발된 수치 연산 보조 프로세서다. 인텔 8087을 추가하면서 인텔 8086은 20∼40%라는 경이적인 성능 향상을 실현하게 됐다. 이후 인텔 80287, 인텔 80387, 인텔 80487로 발전하게 된다. 인텔 보조 프로세서는 인텔 80486DX와 펜티엄 시대에 접어들면서 CPU 코어네 내장되면서 사라졌다.
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인텔 80386은 인텔이 1985년 출시한 것으로 인텔 8086 이후 x86 아키텍처를 이어가면서 32비트 명령어로 확장했다. 하지만 32비트 명령어를 활용할 수 있는 운영체제가 없었던 탓에 단순히 빠른 x86 CPU로 MS-DOS 환경에서 사용되게 된다.
1985년 인텔이 선보인 인텔 i960은 인텔이 처음으로 만든 RISC 기반 CPU다. 고성능 멀티 프로세서 컴퓨터 개발을 목표로 지멘스와 공동으로 진행한 프로젝트인 비인(BiiN)에 의해 만들어졌다.
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인텔은 1989년 인텔 80386의 후속 모델인 인텔 80486을 발표했다. 수치 연산 보조 프로세서와 더불어 캐시 메모리로 SRAM 8KB를 탑재했다.
인텔 i860은 iAPX432와는 전혀 다른 새로운 디자인을 채택한 RISC 마이크로프로세서다. 32비트 ALU 코어와 64비트 FPU 등을 갖췄지만 x86과는 호환성이 없었다. 인텔은 i486의 CISC와 i860의 RISC 기술을 놓고 고민하는 듯 했지만 인텔 i860은 상업적으로 성공하지 못했고 1990년대 중반 개발이 중단됐다.
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이어 i486 후속으로 당초 x86 아키텍처 CPU는 i586으로 등장할 것으로 예상됐지만 짧은 숫자와 알파벳으로 이뤄진 단순 조합은 미국에서 상표로 인정할 수 없다는 문제 탓에 인텔은 새로운 CPU로 숫자 5를 의미하는 그리스어 펜타(Penta)와 요소를 뜻하는 라틴어(ium)을 조합한 펜티엄(Pentium)으로 명명한다. 이후 인텔은 CPU에 브랜드명을 활용하게 된다. 또 펜티엄은 CPU 냉각팬을 처음으로 탑재한 모델이기도 하다.
다음으로 MMX는 펜티엄용으로 개발한 SIMD형 확장 명령 세트다. 기존 DSP가 하던 음성과 이미지 관련 처리를 CPU에서 할 수 있도록 한 것. 하지만 MMX를 고속화할 수 있는 정수 연산 처리가 한정적이었기 때문에 부동소수점 연산 처리를 요구하는 3D 그래픽 성능 향상은 기대할 수 없었고 결국 라이벌인 AMD의 3D나우!(3DNow!)에 뒤처졌다.
인텔은 1995년 펜티엄 프로를 내놓는다. P5 마이크로 아키텍처를 채택한 펜티엄에 RISC 기술을 가져온 새로운 디자인을 한 P6 마이크로 아키텍처를 채택했다. RISC 프로세서 수준의 정수 연산 성능을 제공했지만 32비트 코드에 특화된 설계로 16비트 코드 실행 속도가 펜티엄보다 떨어진다는 문제에 직면하기도 했다.
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다음으로 펜티엄Ⅱ는 펜티엄 프로를 기반으로 L1 캐시를 2배인 16KB로 끌어올렸다. 또 펜티엄 프로의 약점이던 16비트 코드 처리 속도를 개선했다. CPU 보드에 CPU 코어와 코어보다 2분의 1 속도로 동작하는 L2 캐시 메모리를 카트리지 형태로 패키징했다.
암은은 펜티엄Ⅲ. 펜티엄Ⅱ의 후속 모델이다. AMD의 애슬론 K7과 경쟁을 펼치면서 마침내 클록 주파수는 1GHz를 넘어서게 된다. 처음엔 롬 카트리지 형태였지만 3세대 투알라틴(Tualatin)으로 접어들면서 FC-PGA 패키지로 바뀌게 된다. 인텔은 또 펜티엄Ⅲ에선 부동소수점 연산 처리를 할 수 있는 SIMD 확장 기능인 SSE(Streaming SIMD Extensions)를 탑재했다. 이후 SSE는 2, 3, 4.1, 4.2, AVX 등으로 진화를 거듭한다.
인텔은 1994년 HP와 공동으로 64비트 ISA인 IA-64를 공동 개발하겠다고 발표한 바 있다. 하지만 잇따른 개발 지연 탓에 결국 2001년 아이테니엄(Itanium)이라는 이름으로 제품화된다. 호환 응용 프로그램이 적어 널리 보급되지는 않았다.
다음은 펜티엄4다. 2000년 발표한 것으로 P6 마이크로 아키텍처 후속인 넷버스트(NetBurst) 아키텍처를 기반으로 한다. 하이퍼스레딩을 도입했고 높은 성능을 발휘해지만 당소 180nm 제조공정 미세화를 하면서 높은 발열 문제가 발생하기도 했다.
인텔이 2003년 선보인 펜티엄M은 노트북을 겨냥해 절전 성능에 무게 중심을 두고 개발한 것이다. 다만 발열 문제가 있던 넷버스트 마이크로 아키텍처 대신 이전 P6 마이크로 아키텍처를 기반으로 했다. 하이퍼스레딩을 지원하지 않았고 L3 캐시도 없는 등 성능 면에선 우위를 보여주지 못했다.
이어 인텔이 넷버스트 아키텍처와는 전혀 다른 관점에서 성능과 낮은 소비 전력을 양립시키겠다는 목표로 이스라엘 연구팀을 투입, 개발한 게 바로 코어 마이크로 아키텍처. 코어 마이크로 아키텍처를 채택한 코어2 시리즈는 2006년 출시되면서 고성능 저발열로 순식간에 시장을 석권한다. 또 인텔은 2007년에는 CPU 개발은 공정 미세화와 반도체 회로 설계를 1년마다 교대로 반복한다는 틱톡(Tick-Tock) 전략을 바탕으로 한 로드맵을 채택한다.
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코어 마이크로 아키텍처의 후속 모델인 네할렘(Nehalem) 마이크로 아키텍처는 2008년 등장한다. CPU 브랜드명은 기존 코어2 시리즈에서 코어i 시리즈로 바꾸고 성능을 보여주는 모델 번호는 코어 i7, i5, i3 모델로 구성한다.
이후 아이폰 등장하면서 스마트폰과 태블릿 등 모바일 시장이 급속하게 확대됐고 이 과정에서 저발열을 앞세운 ARM 프로세서가 모바일 단말용 SoC 시장을 석권한다. 모바일 기기용 프로세서 투입이 늦은 인텔은 선행주자 격인 퀄컴 등을 쫓는 입장이 됐다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.
이석원 기자 lswcap@techholic.co.kr
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