수십 년 만에 회사에서 가장 '큰 변화'를 맞이한 애플 칩 연구소 내부

애플사
 지난 20년 동안 치솟는 주가는 아이팟과 아이맥으로 시작했습니다. 그러고 나서 아이폰과 아이패드가 등장했습니다. 그리고 더 최근에는 애플워치와 에어팟이 등장했습니다.

하지만 시가총액 기준으로 이 미국 최대 기업에는 단순한 기기들 이상의 것들이 있습니다. 수백 대의 윙윙거리는 기계들과 실험실 코트를 입은 소수의 엔지니어로 가득 찬 설명할 수 없는 방에 있는 실리콘 밸리 본사에서, 애플사는 자사의 가장 인기 있는 제품들에 전원을 공급하는 맞춤형 칩을 설계하고 있습니다.

애플은 2010년에 국내에서 생산된 반도체를 아이폰4에서 처음 선보였습니다. 올해 현재, 모든 새로운 맥 컴퓨터는 애플의 자체 실리콘으로 작동되어 회사의 15년 이상의 인텔 의존을 종식했습니다.

"애플에서 심대한 변화 중 하나는, 확실히 지난 20년 동안 우리 제품에서, 지금 우리가 그러한 많은 기술을 사내에서 어떻게 하느냐입니다"라고 애플에서 하드웨어 공학을 운영하는 존 터너스는 말했습니다. "물론, 그 목록의 첫 번째는 우리의 실리콘입니다."

그 변화는 또한 애플에 새로운 일련의 위험들을 열어주었습니다. 그것의 가장 진보된 실리콘은 주로 대만 반도체 제조 회사라는 한 공급업체에 의해 제조됩니다. 한편, 스마트폰은 심각한 판매 부진으로부터 회복하고 있으며 마이크로소프트와 같은 경쟁사들도 있습니다
 인공지능에서 큰 도약을 하고 있습니다.

지난 11월, CNBC는 캘리포니아주 쿠퍼티노에 있는 애플 캠퍼스를 방문했는데, 애플의 칩 연구소 중 한 곳에서 첫 기자들이 촬영을 허용했습니다. 우리는 애플 실리콘의 수장인 조니 스루지와 아마존도 추진하고 있는 맞춤형 반도체 개발이라는 복잡한 사업에 대한 이야기를 나눌 드문 기회를 가졌습니다
,구글
, 마이크로소프트와 테슬라.

"우리는 수천 명의 엔지니어를 보유하고 있습니다."라고 스루지는 말했습니다. "하지만 칩 포트폴리오를 보면 실제로 매우 희박합니다. 매우 효율적입니다."

전통적인 칩 제조업체들과 달리 애플은 다른 회사들을 위해 실리콘을 만들고 있지 않습니다.

스루지는 "우리는 외부에서 칩을 판매하지 않기 때문에 제품에 초점을 맞추고 있다"며 "그것은 우리에게 최적화할 자유를 주고, 확장할 수 있는 아키텍처는 우리가 다른 제품들 사이에서 조각들을 재사용할 수 있게 해준다"고 말했습니다

 

 

 

2010년 이후 아이폰 전원 공급
쓰러지는 아이폰을 위한 맞춤형 칩을 설계하는 40~50명의 엔지니어로 구성된 소규모 팀을 이끌기 위해 2008년 애플에 왔습니다. 그가 합류한 지 한 달 후, 애플은 150명의 스타트업인 P.A. Semiconductor를 2억7천 8백만 달러에 인수했습니다.

"그들은 그들만의 칩을 만들기 시작할 것입니다. 그것은 그들이 P.A. Semi를 샀을 때 즉각적인 테이크아웃이었습니다"라고 Creative Strategies의 CEO이자 주요 분석가인 Ben Bajarin은 말했습니다. "본래의 디자인 초점"으로, 애플은 "가능한 한 많은 스택을 통제하기를 원합니다"라고 Bajarin은 말했습니다.

인수 2년 후, 애플은 아이폰4와 오리지널 아이패드에 첫 풍습 칩인 A4를 출시했습니다.

Srouji는 "우리는 제품 전반에 걸쳐 확장할 수 있는 이른바 통합 메모리 아키텍처를 구축했습니다."라고 말했습니다. "우리는 iPhone부터 시작하는 아키텍처를 구축했지만, 그다음에는 iPad, 그다음에는 시계, 그리고 결국에는 Mac까지 확장했습니다."

애플의 실리콘 팀은 이스라엘, 독일, 오스트리아, 영국 및 일본을 포함한 전 세계의 실험실에서 일하는 수천 명의 엔지니어로 성장했습니다. 미국 내에는 실리콘 밸리, 샌디에이고 및 텍사스 오스틴에 시설을 보유하고 있습니다.

애플이 개발하고 있는 칩의 주요 유형은 시스템 온 칩, 즉 SoC로 알려져 있습니다. 바 자린 그것이 중앙처리장치(CPU), 그래픽처리장치(GPU) 및 다른 구성 요소들을 한데 모은다고 설명하고 애플에는 "신경 엔진을 작동시키는 신경 처리장치(NPU)도 있다"고 덧붙였습니다

바 자린 "실리콘과 그 실리콘으로 가는 모든 블록"이라고 말했습니다.

애플의 첫 번째 SoC는 2010년 A4에서 올해 9월에 발표된 A17 프로까지 발전한 A시리즈였습니다. 그것은 일부 아이패드, 애플 TV, 홈팟뿐만 아니라 아이폰에서도 중앙 프로세서입니다. 애플의 또 다른 주요 SoC는 M 시리즈로, 이제 모든 새로운 맥과 더 진보된 아이패드에 동력을 공급합니다. 그 제품은 M3 제품군까지 가능합니다.

2015년에 출시된 S 시리즈는 애플 워치를 위한 패키지, 혹은 SIP에 포함된 더 작은 시스템입니다. H와 W 칩은 에어팟에 사용됩니다. U 칩은 애플 기기 간의 통신을 가능하게 합니다. 그리고 가장 새로운 칩인 R1은 애플의 Vision Pro 헤드셋으로 내년 초에 출시될 예정입니다. 그 기기의 카메라, 센서, 마이크로부터의 입력을 처리하는 데 전념하는 애플은 12 밀리초 이내에 영상을 디스플레이로 스트리밍할 것이라고 말합니다.

스러지는 "우리는 칩을 미리 디자인할 수 있습니다"라고 말했습니다. 그는 직원들이 "그 제품들과 그 제품들만을 대상으로 할 칩을 정확하고 정확하게 만들기 위해" Terns의 팀과 협력한다고 덧붙였습니다

예를 들어, 2세대 에어팟 프로의 H2는 더 나은 소음 제거를 가능하게 합니다. S9은 새로운 시리즈 9 애플워치 안에 더블 탭과 같은 특이한 기능을 제공합니다. 2017년 A11 바이오닉은 완전히 기기에서 AI 작업을 수행하는 SoC의 전용 부분인 첫 번째 애플 뉴럴 엔진을 아이폰에 탑재했습니다.

 

 

 

Mac에서 Intel 교체
10월에 발표된 맥 컴퓨터용 M3 칩으로 애플의 3나노미터로의 도약은 계속되었습니다. 애플은 M3가 22시간의 배터리 수명과 같은 기능을 가능하게 하고 A17 프로와 비슷하게 그래픽 성능을 높였다고 말합니다.

22년간 애플에 몸담아온 터널 스는 "이제는 초창기입니다"라고 말했습니다. "우리는 해야 할 일이 많지만, 이제는 너무나 많은 맥이 있는데, 거의 모든 맥이 5년 전과는 달리 트리플A 타이틀을 실행할 수 있다고 생각합니다."

Terns는 그가 시작했을 때 "우리가 제품을 만드는 경향은 다른 회사의 기술을 사용하는 것이고, 우리는 그것을 중심으로 효과적으로 제품을 만들고 있었습니다"라고 말했습니다. 아름다운 디자인에 집중했음에도 불구하고, 그는 "그들은 사용할 수 있는 것에 의해 제약을 받았습니다"라고 말했습니다.

반도체 산업의 큰 변화에서 애플은 2020년에 인텔의 PC 프로세서를 사용하지 않고 맥북 에어 및 기타 맥 내부의 자체 M1 칩으로 전환했습니다.

Terns는 "물리학의 법칙이 거의 바뀐 것과 같았다"고 말했습니다. "갑자기 우리는 엄청나게 얇고 가벼우며, 선풍기도 없고, 배터리 수명도 18시간이며, 우리가 방금 출하한 맥북 프로보다 더 성능이 뛰어난 맥북 에어를 만들 수 있었습니다."

그는 애플의 가장 진보된 칩인 M3 Max를 탑재한 최신 맥북 프로가 "우리가 만들고 있던 가장 빠른 인텔 맥북 프로보다 11배 더 빠르다. 그리고 우리는 그것을 불과 2년 전에 출하하고 있었다"고 말했습니다

인텔
 프로세서는 PC 제조업체들을 위한 전통적인 선택인 x86 아키텍처를 기반으로 하며, 이를 위해 개발된 많은 소프트웨어가 있습니다. 애플은 프로세서를 노트북 배터리가 더 오래 지속되도록 돕는 것으로 유명한 경쟁사인 Arm 아키텍처를 기반으로 합니다.

2020년 애플의 M1은 Qualcomm과 같은 다른 대기업들과 함께 고급 컴퓨터에서 Arm 기반 프로세서의 입증 포인트였습니다
 — 그리고 보도에 따르면 AMD
 그리고 엔비디아
 — 암 기반의 PC 프로세서도 개발하고 있습니다. 9월에 애플은 암과의 거래를 최소 2040년까지 연장했습니다. 

13년 전 첫 풍습 칩이 출시되었을 때, 애플은 비(非)친 회사로서 피가 많이 나고, 비용이 많이 드는 반도체 시장에서 그것을 만들기 위해 노력했습니다. 그 이후로 아마존, 구글, 마이크로소프트, 테슬라가 풍습 칩을 시도했습니다.

번스타인 리서치의 상무이자 수석 분석가인 스테이시 사르곤은 "애플은 일종의 선구자였습니다."라고 말했습니다. "그들은 이렇게 하면 제품을 차별화할 수 있다는 것을 보여주었습니다."

 

 

'모뎀은 어려워요'
애플은 아직 기기의 실리콘을 전부 다 만들어내지는 못하고 있습니다. 예를 들어 모뎀은 아직 독자적으로 정복하지 못한 큰 부품 중 하나입니다.

"프로세서들은 놀라울 정도로 뛰어났습니다. 그들이 고생한 부분은 모뎀 쪽이 있고, 전화기의 라디오 쪽이 있습니다"라고 사르곤은 말했습니다. "모뎀은 어렵습니다."

비록 2019년에 두 회사가 지식재산권에 대한 2년간의 법적 싸움을 타결했지만, 애플은 모뎀을 퀄컴에 의존합니다. 곧이어 애플은 인텔의 5G 모뎀 사업 대부분을 10억 달러에 인수했는데, 이는 자체 셀룰러 모뎀을 개발하려는 움직임으로 보입니다. 아직 그런 일은 일어나지 않았고, 9월에 애플은 2026년까지 모뎀을 공급하기로 퀄컴과 계약을 맺었습니다.

바 자린 "퀄컴은 여전히 세계 최고의 모뎀을 만들고 있다"며 "애플이 일을 제대로 할 수 있을 때까지, 나는 그들이 그것에 완전히 뛰어드는 것을 보기가 어렵다"고 말했습니다

애플의 스러지(Srouji)는 "미래 기술과 제품"에 대해 언급할 수는 없지만 "우리는 셀룰러(cellular)에 관심이 있고, 그것을 가능하게 하는 팀이 있다"고 말했습니다

보도에 따르면 애플은 또한 자체 와이파이와 블루투스 칩을 개발하고 있다고 합니다. 현재로서는 무선 부품들을 위해 브로드컴과 수십억 달러의 새로운 거래를 하고 있습니다. 애플은 메모리를 삼성과 마이크론과 같은 제삼자에게 의존하고 있습니다.

애플이 칩의 모든 부분을 디자인하려고 노력할 것이냐는 질문을 받았을 때, 스러지는 "우리의 열망은 제품입니다"라고 말했습니다. "우리는 지구상에서 최고의 제품을 만들고 싶습니다. 이 경우 칩도 포함하고 있는 기술팀으로서, 우리는 그 비전을 가능하게 하는 최고의 기술을 만들고 싶습니다."

그 목표를 달성하기 위해 애플은 팀이 "정말 중요한 것에 집중할 수 있다"는 의미라면 "출고 후에 구매할 것"이라고 스러지는 말 했습니다.

애플이 결국 얼마나 많은 실리콘을 설계하든, 여전히 칩을 외부에서 제조해야 합니다. 이를 위해서는 TSMC와 같은 파운드리 회사가 소유한 대규모 제조 공장이 필요합니다.

전 세계 첨단 칩의 90% 이상이 대만 TSMC에서 만들어지기 때문에 애플을 비롯한 업계는 중국의 침략 위협에 취약한 상황입니다.

바 자린 "만약 그런 일이 일어난다면 B 계획은 어떻게 될까요?"라며 "다른 좋은 선택은 없습니다. 여러분은 삼성도 경쟁력이 있고 인텔도 그곳에 있기를 바랄 것입니다. 하지만 다시 말하지만, 우리는 지금 당장 있지 않습니다. 정말로 모든 것이 TSMC에 있습니다."라고 말했습니다

애플은 적어도 그 제조업의 일부를 미국으로 가져올 것을 고려하고 있습니다. 애플은 애리조나에 있는 TSMC의 새로운 팹에서 최대 고객이 될 것을 약속하고 있습니다. 그리고 목요일 애플은 새로운 20억 달러 규모의 앙코르의 첫 번째이자 최대 고객이 될 것이라고 발표했습니다
 제조 및 포장 시설은 애리조나 피오리아에 지어지고 있습니다. 암호는 TSMC의 애리조나 팹에서 생산된 애플 실리콘을 포장할 예정입니다.

스러지는 "우리는 항상 아시아, 유럽, 미국 등 다양한 공급을 원하고 있으며, 이 때문에 TSMC가 애리조나에 팹을 건설하는 것이 좋다고 생각합니다."라고 말했습니다.

 

 

출처 : https://www.cnbc.com/2023/12/01/how-apple-makes-its-own-chips-for-iphone-and-mac-edging-out-intel.html