[#1 엔비디아] 과거부터 미래까지

'CPU 제국' 인텔의 시가총액까지 넘어서며 4차 산업 혁명 시대 미래를 책임질 회사라고 

평가받는 엔비디아. CPU도 아니고 GPU로 어떻게 미래를 책임진다는 것인지 총정리 해보겠습니다.

엔비디아를 이야기 할 때 빠지지 않는 이야기는

"4차 산업혁명을 얘기할 때 빠지지 않는 회사", "미래가 더 기대되는 회사"

"세계에서 가장 똑똑하다는 회사" 이런 평가를 받는게 엔비디아입니다.

엔비디아의 시가총액이 세계 최고 반도체 회사인 인텔의 시가총액을 뛰어 넘었습니다.
11일 기준으로 약 2580억달러 / 311조원 당시 주가가 408달러를 기록했습니다.

2010년 기준으로 엔비디아의 주가가 16달러였으니깐 30배 가량 올랐다고 볼 수 있습니다.

멀리 갈 것도 없이 작년 2019년 7월에는 160달러였으니깐 글을 쓰는 지금 488달러를 찍으며

연일 신고점을 향해 가고 있습니다. 

이번에 인텔 같은 경우에는 CPU 분야에서는 최고의 기업이라고 할 수 있는데 시가총액을 

역전을 당하고 말았네요. 1993년에 창업을 해서 엔비디아는 1968년에 창업한 인텔에 

비해서는 청년 기업이라고 할 수 있습니다. 

엔비디아의 주력 제품은 그래픽카드(GPU)입니다. 게임을 즐겨하시는 분들은 알법하지만 

컴퓨터를 잘 모르는 분들에게는 다소 생소할 수 있습니다.

엔비디아를 소개하는 외신 기사에서도 "어릴 때 게임 속에서 총 좀 쏴본 사람이나 알만한 회사"라고
소개를 할 정도인데, 그래도 요즘은 유튜브 편집 등을 많이 하시기 때문에 고성능 그래픽 카드를 

필요로 하는 분들이 많아서 인지도가 많이 높아지긴 했습니다.

*출처 : 조선비즈

엔비디아는 젠슨황이라는 대만계 미국인이 창업한 회사입니다.게이머들 사이에서는 

황사장, 황회장이라는 별명으로도 불리고 있죠.

젠슨황인 미국 반도체 회사이자, 인텔의 경쟁사인 AMD 출신입니다. AMD도 주로 

CPU를 설계하는 회사입니다. 젠슨황도 AMD에서 CPU를 설계를 하다가 창업을 결심하게 됩니다.

본래 자기도 CPU를 설계하는 회사를 창립하려다가 인텔과 AMD가 너무 강력해서 포기를 하고 

그래픽 칩 개발로 눈을 돌리게 됩니다.

젠승황이 창업을 시작한 1993년만 해도 컴퓨터는 딱딱한 사무용 기기에 불가했는데요.

젠슨황은 지금은 컴퓨터가 사무용으로 밖에 쓰이지 않지만 가까운 미래에는 게임이나 동영상등

멀티미디어를 즐길수 있는 기기가 될 것이다라고 예측을 했는데요.

그에 따른 미래 멀티미디어 컴퓨터를 위한 그래픽 처리 장치가 필요하다 생각했다고 하네요.

*출처 : 위키백과

그래서 1995년에 'NV1'이라는 첫 제품을 출시합니다. 당시 기준으로 2D, 3D, 음성 등을 처리하는 

기술은 뛰어났다고 하는데, 그러나 수요와 사용처가 없었다고 하네요. 그 결과는 대실패였다고 

하네요.

그래서 회사가 망할 뻔 하다가 우리에게는 익숙한 소니라는 게임을 만든 SEGA라는 회사가 엔비디아에게 투자를 해줘서 신제품인 'NV3'를 내놓게 됩니다. 당시 3D기반의 '레인보우 식스', '퀘이크' 시리즈 등 컴퓨터 게임이 나오기 시작하는데 이 게임들이 딱 필요로 하는게 'NV'3 였던 것이죠.

*출처 : 위키백과

이때문에 회사가 살아난 엔비디아는 1999년 CPU의 도움 없이도 그래픽 처리가 가능한'지포스 256'을 출시하게 됩니다. 지금까지도 엔비디아의 라인 이름으로 쓰이는 지포스 시리즈의 탄생을 알리는 순간이였습니다.

엔비디아가 지포스를 선보일 당시 세계 최초의 GPU라는 광고 카피를 사용합니다. 이것은 매우 상징적인데 이전까지 엔비디아가 낸 제품, 비슷한 기능을 하는 다른 회사의 제품들은 VGA(Video Graphics Adaptor), 영상 그래픽 어뎁터라고 불리었는데요. 말그대로 어뎁터, 데이터를 변환해주는 장치 정도 였던 것이죠.

하지만 지포스 256 이후부터는 GPU(Graphic Processing Unit)이라고 불리기 시작하면서 그래픽을 단독으로 처리하는 기능을 갖게 되었다고 할 수 있습니다. 이전에는 부품인 어뎁터 정도 였다면 지포스 이후 부터는 CPU와 동급으로 격상되었다고 볼 수 있었습니다.

CPU와 GPU를 동급이라고 표현은 했지만 그렇다고 해서 서로의 역할을 대체할 수 있다는 얘기는 아닙니다. 두 반도체 모두 연산 기능을 하는 코어라는 부품이 있습니다. 그러나 이 두 반도체는 코어의 배치가 완전히 다릅니다.

*출처: IT월드

CPU는 복잡한 연산에 특화된 고성능의 코어가 2~4개가 소량으로 배치되고, 데이터를 처리하는 방식도 처리 순서대로 처리하는 직렬 처리방식을 가지게 됩니다.

GPU는 그래픽 연산에 특화된 상대적으로 낮은 성능의 코어들이 수백~수천개가 다량으로 배치되어 있습니다. 그래픽 처리에 특성에 맞게 픽셀 하나하나까지 처리해줘야하는 연산에 유리하겠끔 병렬처리방식을 가지고 있습니다.

지포스 시리즈의 성장 이후 엔비디아는 게임 산업에 집중을 합니다. 당시 GPU가 쓰이는 분야 중에서

가장 성장이 활발했기 때문인데요. 특히 2000년대에 들어서는 3D게임들이 대세가 되는데요. 움직임을 표현하는 물리엔진이 성장을 하면서 그 위에 덧 씌울 그래픽이 더 중요하게 되었습니다.

엔비디아는 AMD와 함께 GPU 시장을 두고 경쟁을 하게 되었는데요. 당시에 게임 업체에서 요청이 왔었는데 그래픽 최적화를 요청하는 업체의 요청을 엔비디아는 직원을 직접 파견함과 동시에 자금을 직접 투자까지 하게 되어 친엔비디아의 게임들이 많이 나오게 되었습니다. 그 계기로 엔비디아의 생태계 조성을 하게 되었는데요, 지금까지도 생태계 전략은 잘쓰고 있는 전략인데요. 

인공지능, 자율주행차, AI 시장에서도 엔비디아의 성공을 점치는 이유 중에 하나가 되기 때문에 기억을 해두시면 좋을 것 같습니다. 이 생태계 전략 덕에 아직까지도 게임 업계에서는 막강한 힘을 자랑하고 있습니다.

올해도 엔비디아의 전체 매출을 뜯어보면 전체의 51% 가량이 게임용 GPU 매출에서 나온 것 입니다.

그나마 이게 줄어든 것이고 2016년에는 56% 정도 였습니다. 그러나 엔비디아의 전체 매출이 늘었기 때문에 매출액이 어마어마하다고 볼 수 있습니다.

젠슨황이 지난 해에 어떠한 컨버런스에 나와서 닌텐도 스위치에도 GPU가 들어간다고 자랑하기도 했는데요. 많은 분들이 엔비디아는 게임 분야에서만 잘한다고만 얘기를 하곤 합니다. 

그러나 황사장은 새로운 비전을 제시했는데요. 게임뿐만 아니라 컴퓨터 전반에 GPU가 쓰였으면 한다고 했습니다.

*출처 : 테크월드

영역확장을 꿈꾸면서 처음으로 등장한 것이 산업용 GPU 'QUADRO' 입니다. 산업현장에서도 컴퓨터 기술을 많이 쓰이는데 컴퓨터 그래픽을 통해서 설계를 하기도 하고 기계를 모델링하기도 하고 그러한 작업들을 많이 하는데 대표적으로 캐드 같은 프로그램들이죠. 이런 프로그램들을 위한 GPU가 'QUADRO'입니다.

이렇게 'QUADRO'로 인해 많은 매출을 올리게 됩니다. 올해 20년에만 11%의 매출액을 차지했네요.

엔비디아는 게임시장과 산업 현장에서도 잘나아갔지만 어딘가 아쉬운 부분이 있었는데요. GPU에 대한 태생적 한계에 대해 고민을 하게 되었습니다. GPU와 CPU는 하는 일은 다르지만 GPU는 여전히 CPU를 보조하는 역할로 머물러 있었습니다. GPU의 사업 범위가 넓어지고 엔비디아가 그것을 모두 독점한다고 해도 결국엔 CPU의 장벽이란게 있었죠.

그런데 이제 와서 CPU를 개발하자니 인텔과 AMD는 여전히 막강하기에 그래서 엔비디아가 주의 깊게 본 것이 '무어의 법칙'입니다.

인텔 공동 창업자 고든 무어가 주장한 개념인 무어의 법칙은 '매 1년 6개월 마다 CPU 성능이 2배씩 증가한다'는 가설인데요. 예를 들어 SD카드를 보면 초기에 나왔을 때는 2MB, 4MB, 16MB 정도 였는데 몇년이 지난 지금은 256MB는 물론 1024MB까지 나와있죠.

위의 그래프를 보면은 인텔은 2000년대 까지는 무어의 법칙에 맞게 신제품을 잘 내놨습니다. 거의 40년에 맞게 무어의 법칙대로 잘 개발을 했는데, 2010년대에 이르러서 이 개발이 한계에 부딪쳐 버립니다.

이 모습을 본 엔비디아가 CPU를 개발하지 않으면서도 CPU를 이기는 방법을 알아냈는데 그게 바로 GPU를 CPU처럼 사용하는 것 입니다. 아까 설명했듯이 CPU와 GPU는 설계도 다르고 기능도 다른데 어떻게 가능한 것일까요?

방법은 이렇습니다. GPU의 수백~수천의 명령어를 처리하는 코어의 배치는 그대로 두고, 그래픽 연산 기능을 낮추고 컴퓨터 연산 처리 능력을 강화를 합니다. 물론 GPU의 코어 하나하나가 CPU만큼 고성능은 아니지만 GPU의 특성에 맞춰서 한번에 대량의 데이터를 처리할 수 있도록 설계를 합니다.

그러면서 엔비디아가 무어의 법칙 이후 컴퓨터의 미래는 이것이라 하면서 내놓은 것이 'GPGPU' (General-Purpose computing on Grphics Processing Unit) 그래픽 처리에만 한정된 것이 아니라 일반 컴퓨터 연산에도 사용될 수 있는 GPU다 이런 뜻입니다.

지금까지 엔비디아의 창업부터 GPGPU의 개발까지 설명을 드렸는데요. 이 GPGPU가 게임그래픽 회사로 유명했던 엔비디아를 4차 산업의 기대주로 바꿔놓게 됩니다.

다음 포스팅에서는 엔비디아가 이 GPGPU로 무엇을 했는지 설명 해 드리도록 하겠습니다.