1945년 폰 노이만 컴퓨터 아키텍처(Architecture)가 발표된 이후로 일흔다섯 해가 흘렀다. 많은 시간이 흐른 현대 컴퓨터도 여전히 폰 노이만 컴퓨터 아키텍처를 근간으로 발전해 왔고 컴퓨터의 가장 핵심적 장치인 CPU(Central Processing Unit)는 전자공학, 반도체 기술 및 혁신적인 소재의 발전에 따라 비약적으로 발전하였다.

CPU 성능은 명령어 처리 능력에 따라 차별화 된다. 초기의 CPU는 한 번에 하나의 명령어만을 처리하였다. 그렇기 때문에 Clock(동작속도)을 높이는 것이 성능을 향상 시키는 유일한 방법이었다. 현대의 CPU는 코어 내부에 다수의 연산부를 두고 명령어 일부를 병렬 처리하는 코어 내 병렬처리 기술이 적용되었고 2000년 이후부터는 하나 이상의 CPU 코어를 사용하는 멀티코어 시대로 접어들었다.

일반적으로 CPU 코어 수가 증가하면 성능도 따라서 증가하는 것으로 쉽게 생각 할 수 있다. 하지만 실제 멀티코어에서는 코어 간에 명령어를 병렬로 처리하지 못하는 근본적인 문제가 있었다. 병렬 컴퓨팅 문제가 그것이다. 폰 노이만은 이러한 문제를 인식하고 병렬 컴퓨팅 개발을 시도하였으나 연구를 시작한지 1년 만에 사망하게 된다. 이후 컴퓨터 업계는 병렬 컴퓨팅 개발을 위한 노력을 끊임없이 시도하였고 현재도 활발하게 연구 중에 있다.

어떤 엔지니어들은 병렬 컴퓨팅이 불가능한 영역이라고 선을 긋는다. 순차처리 코드와 병렬처리 코드로 구성되는 소프트웨어에서 순차처리 코드를 병렬처리 할 수 있는 이론이 존재하지 않기 때문이다. 여기서 순차처리는 CPU가 프로그램 코드를 순서대로 처리하는 방법을 말한다.

4차 산업에서 병렬 컴퓨팅이 중요한 이유는 프로그램 코드 100%를 병렬처리 하지 못하면 멀티코어 CPU 성능에 한계를 갖게 된다. 즉, 이럴 때는 아무리 많은 CPU 코어를 사용하더라도 멀티코어 성능이 향상되지 않는 현상 (*Amdahl’s Law) 이 나타난다. 병렬처리가 가능한 코드뿐만 아니라 순차처리 코드까지 프로그램 100%를 병렬처리 해야 하는 이유이다.

만약 병렬 컴퓨팅 문제가 해결된다면 CPU는 코어수에 비례하여 성능이 증가하게 될 것이다. 따라서 성능을 높이려면 CPU 코어수를 늘리면 되는 것이다. 그러나 병렬 컴퓨팅 사례가 없기 때문에 컴퓨터 업계에서는 병렬 컴퓨팅 문제가 풀리기를 학수고대 하고 있는 상황이다. 이러한 상황에서 국내 기업인 ㈜모르미는 지난 7월 29일 산업통상자원부, 한국반도체산업협회 주관 차세대 시스템 반도체 Tech Insight Forum에서 병렬 컴퓨터 아키텍처(EOPPP)를 발표하였다.

이날 발표된 EOPPP는 프로그램 코드 100%를 병렬처리 하는 32코어 프로세서로 한주기 병렬처리 이론((주)모르미 병렬처리 이론)에 기반하여 디자인 되었다. 연산 성능은 인텔 CPU (i7 6 core) 보다 우월하게 나온다. 이는 Clock(동작속도)가 인텔 대비 1/85 인 상태로 비교한 것이다. EOPPP는 또한 코어의 트랜지스터 수가 작기 때문에 매니코어로 적합해 보인다. 따라서 코어수를 증가시키면 성능은 더욱 향상될 것으로 기대된다.

전통적으로 프로세서 제조사는 인텔 및 ARM을 인수한 엔비디아, AMD가 있고 무료 공개 프로세서는 Risk-V와 IBM OpenPower 가 있다. 한편 구글, 테슬라, 아마존, MS, 페이스북, 알리바바, 바이두 등도 독자적으로 프로세서 개발에 박차를 가하고 있다. 프로세서 주도권이 4차 산업을 좌우하기에 이 분야에서 주도권을 잡기 위함이다. 이러한 상황에서 글로벌 대기업도 개발하지 못한 병렬 컴퓨팅을 작은 스타트업이 어떻게 구현할 수 있었을까?

“병렬처리 아이디어와 이 아이디어를 끝까지 구현 할 수 있는 능력이 우리에게 있기 때문이지 않을까요” 라고 이준범 대표는 말한다. 아직 모든 기능이 구현된 것은 아니지만 프로그램 코드 100%를 병렬처리 할 수 있는 컴퓨팅 아키텍처 (Architecture)가 구현되었다는 점에서 컴퓨터 업계는 새로운 발전의 계기를 맞게 되었다. 폰노이만 컴퓨터가 탄생한 지 75년 만에 세계 최초로 병렬 컴퓨팅이 구현된 것이다.