주요 모바일 SW 플랫폼과 애플리케이션 프로세서의 경쟁구조 변화와 이에 따른 시사점
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주요 모바일 SW 플랫폼과 애플리케이션 프로세서의 경쟁구조 변화와 이에 따른 시사점
  • 황은정
  • 승인 2011.11.03 00:00
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주요 모바일 SW 플랫폼과
애플리케이션 프로세서의 경쟁구조 변화와 이에 따른 시사점


글 김민식 정보통신정책연구원 동향분석실 부연구위원

 


1.개 요
2011년 9월 13일, 마이크로소프트(MS)는 자사의 개발자 컨퍼런스인 '빌드(BULID)'에서 차세대 운영체제(OS)인 윈도우 8(Windows 8)을 선보였다. 윈도우 8의 가장 큰 특징은 데스크톱, 노트북 등 기존 PC는 물론, 태블릿 PC와 같은 스마트기기에까지 모두 적용되며, 사양이 낮은 기기에서도 구동이 가능하다는 점이다. 특히, 윈도우 8은 스마트기기에 널리 보급되어 있는 ARM 기반의 애플리케이션 프로세서(Application Processor)에서도 운영되도록 설계되어, 향후 다양한 모바일기기에 적용되는 가능성을 더욱 넓히겠다는 MS의 의지를 보여주고 있다.
이와는 대조적으로 2011년 9월 13일, 인텔(Intel)은 개발자 포럼(IDF: Intel Develo-per Forum)에서 아톰(Atom) 애플리케이션 프로세서를 탑재한 안드로이드 스마트폰을 2012년 1분기에 첫 선을 보인다고 발표하였다. 즉, 구글의 차세대 안드로이드 플랫폼 버전이 인텔의 애플리케이션 프로세서에서 구동되도록 할 계획이라고 발표했다.
이에 본고에서는 첫째, 기존 모바일 시장에서의 애플리케이션 프로세서와 SW 플랫폼(모바일 OS)을 분석하고, 둘째, 최근 MS의 SW 플랫폼 전략 변화(Windows 8의 ARM 지원) 및 인텔의 애플리케이션 프로세서 전략 변화(Atom의 안드로이드 OS 지원)에 대한 현황과 의미를 살펴보고자 한다.

2.마이크로소프트와 인텔의 전략적 제휴의 변화 양상
(1) 기존 모바일 시장에서의 애플리케이션 프로세서(AP)와 SW 플랫폼(모바일 OS)
모바일기기 시장에서 스마트폰과 태블릿 PC의 등장으로 애플리케이션 프로세서에 대한 관심과 더불어 애플리케이션 프로세서의 시장규모가 증가하고 있다. 여기서 애플리케이션 프로세서란 PC 외에 스마트폰, 태블릿 PC 등 다양한 모바일기기를 구동시키는 CPU(중앙연산처리장치)를 의미하며, 여러가지 시스템 장치, 인터페이스를 통제하는 기능을 하나의 칩에 집약하여 만든 SOC(System-On-Chip)1)의 형식을 가진다.2)
과거 PC 시장에서 MS Window OS와 인텔 x86 CPU는 압도적인 영향력으로 WINTEL 시대를 이끌어 왔다. 하지만 최근 모바일 부문의 애플리케이션 프로세서 시장은 기존의 PC용 CPU 시장에서의 강자인 인텔이 아니라, ARM3)의 CPU core4) 계열의 다양한 애플리케이션 프로세서 제조업체들이 시장을 지배하고 있다. 이러한 배경에는 애플리케이션 프로세서가 적용되는 모바일기기 시장이 과거 PC와는 달리 다양한 SW 플랫폼(모바일 OS)들 간의 경쟁과 배터리 소모가 중요한 모바일기기의 특성상 고성능·고전력 위주의 인텔 x86 계열 CPU보다 전력소모가 적은 ARM 제품에 대한 선호가 있다. 비록 애플리케이션 프로세서도 점차 고성능화되고 있지만, ARM 계열의 저전력 기술이 모바일 시장의 주류로 자리매김하고 있다.




모바일 시장에서는 애플리케이션 프로세서 제조업체가 ARM의 Processor IP(ARM core)를 가져와, 여기에 기기 제조업체가 원하는 기능을 추가하여 디자인하고 애플리케이션 프로세서를 생산한다. 즉 수요자의 요구에 따라 다양한 모바일기기에 유연하게 최적화될 수 있도록 다양한 애플리케이션 프로세서가 공급되는 모바일 시장에서는 이러한 모듈화 방식과 라이센스 방식이 유리하다. 
삼성전자, Texas Instruments(TI), Nvidia 및 Qualcomm 등 대부분의 애플리케이션 프로세서 제조사들이 영국의 반도체 설계업체 ARM에게 로열티를 주고, ARM의 CPU core를 제공받고 있다. 즉, 이들 업체들은 ARM의 설계를 라이선스하고, ARM의 아키텍처를 기반으로 자신들의 기술을 추가해 독자적인 애플리케이션 프로세서를 만들어 내고 있다. 현재 ARM CPU core를 바탕으로 하는 애플리케이션 프로세서 시장에서는 Nvidia, 삼성전자, TI, Qualcomm 등이 영향력을 확보하고 있다. ARM 기반의 다양한 애플리케이션 프로세서 제조업체들은 지속적으로 업데이트되는 ARM의 IP 기술을 바탕으로 한 듀얼코어 및 쿼드코어 등과 같은 멀티코어로 경쟁력을 강화하고 있다. 이에 따라 모바일 윈도우를 제외한 대부분의 모바일 SW 플랫폼, 특히 안드로이드 OS는 ARM 기반의 애플리케이션 프로세서를 지원하여 최적화하고 있다.




반면 인텔은 모든 CPU를 자체적으로 제조하며, 라이센스하지 않는다. 따라서 일반적인 PC 및 모바일 기기 제조업체들은 제공되는 Intel CPU를 그대로 사용해야만 한다.  이와 같은 상황에서 인텔은 x86 기반의 저전력 마이크로프로세서의 개발에 나섰고 결국 아톰 프로세서가 탄생됐다. 최근 인텔은 독자적인 저전력 코어 설계를 적용한 아톰(Atom) 프로세서의 3세대 버전인 Medfield를 WMC 2011에서 공개했다.
인텔은 Medfield가 스마트폰 전용 애플리케이션 프로세서로 기존 칩의 크기를 줄였을 뿐만 아니라, 성능을 향상시키고 전력소모는 줄였다고 발표했다.5) 6)

또한 인텔은 2010년 노키아와의 제휴를 통한 모바일 OS MeeGo의 공동개발로7) 스마트폰에 자사의 애플리케이션 프로세서를 공급하기 위해 노력하였다. 하지만 2011년 2월 11일 노키아가 MS와 제휴하면서 스마트폰 시장에 애플리케이션 프로세서를 공급하고자 하는 인텔의 노력이 일정 부분 제약을 받게 되었다.

(2) MS의 새로운 SW 플랫폼 윈도우 8 발표8)
마이크로소프트는 개발자 컨퍼런스 '빌드(BULID)'에서 차세대 운영체제(OS)인 윈도우 8의 프리뷰 버전을 공개했다. 이날 선보인 윈도우 8의 특징으로 ▲다양한 하드웨어 지원 ▲터치 우선(Touch First) 방식의 메트로 사용자 인터페이스(UI) ▲앱 중심의 사용자 경험과 다양한 상호작용 ▲업그레드된 운영체제 성능 ▲개발자에게 제공되는 새로운 기회 등을 들 수 있다.
이 중 가장 중요한 특징은 데스크톱, 노트북 등 기존 PC는 물론, 태블릿 PC 및 스마트폰과 같은 스마트기기에까지 모두 적용할 수 있다는 점이다. 이외에 윈도폰 7 OS에도 삽입된 터치 방식의 메트로 UI(User Interface)는 기존 PC 환경과 가장 달라진 점이며, 부팅시간도 크게 단축시켰다는 특징이 있다.
또한 윈도우 8은 모바일기기 환경에서 그 중요성이 부각되고 있는 클라우드 및 앱 관련 기능도 강화할 예정이다. 그리고 애플리케이션 시장인 윈도우 스토어를 개설하고, 애플리케이션 간의 상호 작용성과 접근성을 기반으로 한 클라우드 서비스의 확충으로, 현재 애플의 앱스토어, 구글의 안드로이드 마켓으로 양분되어 있는 애플리케이션 시장의 경쟁을 더욱 심화시킬 전망이다.
윈도우 8은 HW 지원에서 사양이 낮은 디바이스에서의 구동 가능성, 빠른 부팅시간, 적은 소비전력 등을 통해 모바일기기에 대한 적용 가능성을 보다 확장시켰다. 그리고 스마트기기에 널리 보급되어 있는 ARM 기반의 애플리케이션 프로세서에서도 운영이 가능하도록 설계되어, 향후 다양한 모바일기기에 대한 적용 가능성을 보다 넓힐 전망이다.


 

(3) 인텔의 애플리케이션 프로세서 아키텍처 발표9)
인텔사와 구글은 인텔 개발자 포럼(Intel Developer Forum)에서 안드로이드 OS의 차기 버전을 인텔의 프로세서인 저전력 아톰 애플리케이션 프로세서에 최적화하여 활성화하기 위해 노력하겠다고 발표했다. 이는 안드로이드 SW 플랫폼의 차기 버전이 ARM 기반의 애플리케이션 프로세서뿐만 아니라, 인텔의 애플리케이션 프로세서 기술도 지원한다는 의미를 가진다.
이러한 공동 움직임은 안드로이드 플랫폼이 실행되는 인텔 기술 기반의 스마트폰 개발 및 출시 시간을 단축하기 위한 노력의 일환으로 판단된다. 이를 통해 인텔은 다양한 범위의 기기에 적용되는 인텔의 애플리케이션 프로세서와 오픈 소스의 안드로이드 플랫폼을 결합하여, 강력한 개인 컴퓨팅 경험을 제공할 전망이다. 이러한 공동의 노력은 모바일기기 제조업체와 이동통신 사업자에게 인텔 아키텍처의 빠른 처리속도와 저전력 기능을 이용할 수 있는 기회를 제공한다. 또한 안드로이드 플랫폼의 채택을 더욱 확대시킬 수 있도록, 인텔 개발자 생태계의 규모를 활용할 수 있는 기회도 제공한다.
결국, 인텔의 애플리케이션 프로세서에 안드로이드 OS를 최적화함으로써, 인텔 기술과 안드로이드 플랫폼을 결합하여 전체적으로 SW 플랫폼 채택 및 선택권을 보다 넓힐 전망이다. 인텔의 저전력 애플리케이션 프로세서를 탑재한 스마트폰 로드맵과 함께 안드로이드 플랫폼과의 결합으로, 안드로이드 생태계 혁신과 선택에 더 많은 기회를 제공할 수 있을 것이다.

3.결 어
현재 모바일기기뿐 아니라, 다양한 디지털기기에서 모듈성(Modularity)의 개념10)11)이 더욱 강화되고 있다. 그리고 이러한 모듈화 경향에서 주변 모듈부품에 표준화된 인터페이스를 제공하고 디자인 규칙을 정하는 데 가장 큰 영향을 미치는 핵심모듈이 애플리케이션 프로세서이다.
이와 같은 점에서 애플은 애플리케이션 프로세서를 직접 설계할 수 있는 기술을 내부에 보유하고, 단순 생산부문만을 아웃소싱하고 있다. 따라서 애플은 ARM Core를 이용하여 자체적으로 A4, A5 애플리케이션 프로세서를 직접 설계하고 있다. 즉, 애플은 애플리케이션의 직접 설계와 더불어 독자적인 SW 플랫폼인 iOS를 상호의존적으로 최적화하고 있는 것이다.
결국, 애플은 핵심적인 HW 모듈인 애플리케이션 프로세서와 SW 플랫폼을 상호의존적인 구조로 내부에서 통합하는 사업모델을 보유하고 있다. 이는 1980년대 초 애플 컴퓨터의 제품들이 소프트웨어 내부와 소프트웨어-하드웨어 인터페이스 전반에 광범위한 상호의존성이 존재하는 통합형 구조를 전개하는 것과 비슷하다. 아직까지 애플은 이러한 상호의존적이고, 통합적인 접근방식을 통해 모바일 시장에서 선두를 유지하고 있다.
하지만 모바일 시장에 진입하는 것을 보다 원활하게 하기 위한 최근 마이크로소프트와 인텔의 전략적 제휴의 해체 발표는 모바일기기 시장에서 모듈화 진전과 개방형 표준구조 강화의 전조가 될 수 있다. 최근 마이크로소프트는 자사의 개발자 컨퍼런스인 '빌드(BULID)'에서 새로운 통합 SW 플랫폼인 윈도우 8을 발표하면서 ARM 계열의 애플리케이션 프로세서를 지원할 것이라고 밝혔다. 즉, MS가 윈도우 8을 통해 PC 시장을 넘어 모바일 시장으로까지 SW 플랫폼을 확대하면서 인텔과의 독점적 전략적 제휴관계를 변화시킨 것이다.
이와는 대조적으로 같은 날 인텔과 구글은 인텔 개발자 회의인 IDF에서 스마트폰의 애플리케이션 프로세서 부문에서의 협력을 발표했다. 이는 안드로이드 OS의 차기 버전이 ARM 기반의 애플리케이션 프로세서뿐만 아니라, 인텔의 애플리케이션 프로세서 기술도 지원하는 것을 의미한다. 그동안 마이크로소프트의 새로운 SW 플랫폼에는 인텔의 협력이 항상 존재했었다. 즉, 인텔이 만드는 x86 기반의 CPU 또는 애플리케이션 프로세서에 마이크로소프트가 최적화된 윈도우를 제공하는 방식으로 전략적 제휴관계가 배타적으로 발전했다. 하지만 최근의 같은 날 진행된 마이크로소프트와 인텔의 발표는 기존 WINTEL 동맹의 해체를 나타내는 것이라고 평가할 수 있다.
결국 모바일기기 시장에서는 과거 피처폰 또는 PC 시장과는 달리 반도체, 단말기, 모바일 SW 플랫폼 업체 간의 더욱 복잡하고 다양한 차원의 전략적 제휴의 모습을 보여주고 있다. 이러한 모습은 앞으로 모바일기기 시장이 좀 더 모듈화되고 탈통합을 촉진하는 방향으로 전환되는 흐름과 맞물려 이에 알맞은 시장참여자들의 전략 수정 방향에 대한 연구를 요구하고 있다.

※ 본고는 정보통신정책지(2011) 제23권 18호 통권 517호에 실렸던 글을 수정 및 보완 하였습니다.
[그림은 PDF를 확인해 주시기 바랍니다]

[참고자료]

김민식 (2011. 2. 1), "2011년 CES 출시 스마트폰의 듀얼코어 탑재 현황과 의미",《방송통신정책》, 제23권 2호 통권 501호, 정보통신정책연구원.

김민식 (2011. 3. 2), "스마트폰의 애플리케이션 프로세서의 진화방향과 시사점",《방송통신정책》, 제23권 2호 통권 503호, 정보통신정책연구원.

Gawer, A. (2009), "Platforms, Markets and Innovation", Edward Elgar, Cheltenham, UK.

Baldwin, C., K. Clark, (2000), "Design Rules: The Power of Modularity", MIT Press, Cambridge, MA.

Microsoft Press Releases (2011. 9. 13), "Microsoft Reimagines Windows, Presents Windows 8 Developer Preview".

Intel newsroom (2011. 9. 13), "Intel and Google to Optimize Android Platform for Intel Architecture".

 

 

 

 


주석

1) 단일 칩을 사용해 여러 가지 관련된 기능을 포함하거나, 여러 기능을 가진 시스템(회로)을 하나의 칩에 집적하는 기술집약적 반도체 기술
2) http://samsungtomorrow.com: Mobile Application Processor의 이해
3) ARM(Advanced RISC Machines)은 영국의 반도체 설계업체
4) 기본적인 연산의 주축이 되는 코어로 ARM, MIPS, x86 계열의 코어들이 존재하는데, ARM Core는 저전력을 사용하도록 설계하여 모바일 시장에서 뚜렷한 강세를 보이고 있음
5) http://www.intel.com/newsroom/mwc2011
6) http://www.gsmarena.com: Intel shows medfield soc for smarthones android supported
7) 인텔과 노키아는 WMC 2010에서 스마트폰과 태블릿용 OS Meego의 공동개발 계획을 발표
8) Microsoft Press Releases, "Microsoft Reimagines Windows, Presents Windows 8 Developer Preview", (2011. 9. 13)
9) Intel newsroom, "Intel and Google to Optimize Android Platform for Intel Architecture", (2011. 9. 13)
10) 제품(시스템)을 다양한 구성요소들로 분해할 수 있다고 하면, 이러한 구성요소들을 혼합 및 매칭시켜 제품을 구성할 수 있음. 따라서 이러한 제품 시스템이 모듈식(modular)으로 구성된다고 볼 수 있고, 이러한 구성요소들은 표준 인터페이스를 준수하면서 서로 연결되어, 상호 작용하면서 에너지 또는 데이터 등을 교환함
11) 각 구성요소가 시스템의 다른 특정 구성요소와 밀접하게 혹은 배타적으로 결합되어(tightly coupled) 특별하게 작동하도록 설계되는 통합된 제품과는 달리, 모듈식 제품에서 구성요소의 시스템은 느슨하게 결합(loosely coupled)