"회사의 모든 것을 18A에 걸었다"라고 인텔(Intel)의 팻 겔싱어(Pat Gelsinger) 최고경영자가 올해 초 한 인터뷰에서 말했다. 비전문가들에게는 이해하기 어려운 발언이지만, 그 배경 이야기는 누구나 이해할 수 있고 알 가치가 있다. 이는 인간의 창의성이 끝없이 뻗어나갈 수 있음을 상기시키는 고무적인 사례로, 모든 종류의 도전과 관련이 있다.

겔싱어가 말한 18A의 정체는 다음과 같다. 인텔은 세계 최고의 컴퓨터 칩 설계 및 제조업체 중 하나이며, 18A는 내년부터 대량 생산을 시작할 예정인 칩이다. 이는 가장 진보된 칩이 될 것이지만, 세계 최대 칩 제조업체인 대만 반도체 제조회사(Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, TSMC)도 내년부터 18A와 최소한 대등하다고 주장하는 칩의 대량 생산을 시작할 예정이다. 18A라는 명칭은 칩의 트랜지스터 밀도 등을 나타내며, 숫자가 작을수록 밀도가 높다. 이는 지금까지 나온 칩 중 가장 작은 숫자로, 18A는 18옹스트롬을 의미하며 옹스트롬은 1미터의 100억분의 1이다. 보통 업계는 칩을 나노미터로 표시하는데, TSMC의 새 칩은 2나노미터이며 이 기준으로 18A는 1.8나노미터가 된다. 생산 과정을 이해하지 못하더라도 그 미세한 규모에 경탄을 금치 못한다. 칩 제조업체들은 이제 원자 수준에서 작업한다. 예를 들어 실리콘 원자의 너비는 0.21나노미터다.

원자 물리학 이야기는 여기까지만 하겠다. 중요한 점은 이 새로운 칩들이 단순히 놀라운 것 이상이라는 것이다. 이들은 원래 불가능할 것으로 여겨졌다. 유명한 무어의 법칙은 칩의 트랜지스터 수, 즉 기본적으로 트랜지스터 밀도가 약 2년마다 두 배로 증가한다고 말했다. 이는 수십 년 동안 정확했지만, 고든 무어(Gordon Moore) 자신도 "영원히 지속될 수는 없다"고 인정했다. 물리 법칙상 트랜지스터는 일정 수준 이상 작아질 수 없기 때문이다. 중요한 질문은 정확히 얼마나 작아질 수 있느냐는 것이었다.

전문가들은 수년간 자신 있게 그 답을 예측해왔지만 계속 틀렸다. 일부는 2010년이 한계가 될 것이라고 말했는데, 당시 최첨단 칩은 28나노미터였다. 칩 제조업체들이 이 수준을 돌파한 후, 새로운 예측가들은 최첨단이 5나노미터였던 2020년을 한계로 보았다. 그러나 지금은 인텔의 1.8나노미터 칩조차 끝이 아니다. 회사의 다음 칩인 1.4나노미터가 개발 중이다.

어떻게 이것이 가능한 것일까? 답은 두 부분으로 나뉘며, 둘 다 인간의 창의성과 광범위하게 관련이 있다.

· 칩 제조업체들과 그들의 공급업체들은 예측가들이 예견하지 못한 혁신적인 방법들을 계속 찾아내어 무어의 법칙의 수명을 연장했다. 예를 들어, 칩 제조업체들은 트랜지스터 구성 요소를 서로 위에 쌓는 방법을 알아냈고, 이로써 주어진 공간에 더 많은 컴퓨팅 파워를 집약할 수 있게 되었다. 또 다른 예로, 칩 제조는 실리콘 웨이퍼에 마스크를 통해 빛을 비추는 과정을 포함하는데, 트랜지스터가 점점 더 미세해짐에 따라 선명한 패턴을 인쇄하기에 충분히 짧은 파장의 빛을 사용하기가 어려워졌다. 네덜란드의 칩 제조 장비 제조업체인 ASML은 필요한 극자외선을 다룰 수 있는 기계를 개발했고, 오늘날의 최첨단 칩은 이 기계 없이는 만들 수 없다. 18A를 생산하기 위해 인텔의 겔싱어 최고경영자는 ASML과 협상하여 회사의 최신 모델을 가장 먼저 받을 수 있게 했다.

· 기업들은 무어의 법칙을 우회했다. 더 많은 트랜지스터를 추가하는 것만이 칩에서 더 많은 가치를 얻는 유일한 방법은 아니다. 고급 알고리즘과 소프트웨어는 이제 사용자가 컴퓨터 칩에서 더 나은 성능을 얻을 수 있도록 돕는다. 칩 제조업체들은 또한 인공지능과 같은 특정 응용 분야를 위해 설계된 칩을 생산하고 있다. 이러한 칩들은 모든 면에서 최고는 아니지만 특정 작업에 탁월하다. 조용히 세계에서 가장 가치 있는 기업 중 하나가 된 기술 기업 브로드컴(Broadcom)은 이러한 칩들을 많이 설계한다.

엄밀히 말하면 무어의 법칙은 더 이상 유효하지 않다. 트랜지스터가 원자 규모에 가까워짐에 따라 칩의 트랜지스터 수가 2년마다 두 배로 늘어나지는 않는다. 하지만 그게 무슨 상관인가? 컴퓨팅은 계속해서 빠른 속도로 발전하고 있으며 양자 컴퓨팅과 다른 경이로운 기술들이 지평선 너머에 있다. 그것이 중요한 점이다.

무어의 법칙의 역사는 우리가 거의 항상 인간의 창의성을 과소평가한다는 것을 보여주는 예다. 컴퓨터를 이용한 언어 번역 초기 연구자들은 1960년대 중반의 거의 쓸모없는 수준에서 이 분야가 진전될 수 있을지에 대해 비관적이었다. 그러나 오늘날 휴대폰에는 100개 이상의 언어를 매우 잘 번역해주는 무료 앱이 있으며, 이는 계속해서 개선되고 있다. 매사추세츠 공과대학(Massachusetts Institute of Technology, MIT)의 휴버트 드레이퍼스(Hubert Dreyfus) 교수는 1972년 '컴퓨터가 할 수 없는 것(What Computers Can't Do)'이라는 책에서 컴퓨터가 당시 달성한 평범한 수준을 넘어 체스 실력을 크게 향상시킬 수 있을 것이라는 희망을 거의 보지 못했다. 그러나 1997년 IBM 컴퓨터가 세계 챔피언 게리 카스파로프(Garry Kasparov)를 이겼고, 카스파로프는 오늘날 휴대폰에 있는 무료 체스 앱이 자신을 이긴 컴퓨터보다 더 강력하다고 말한다.

팻 겔싱어의 인텔 구제 계획이나 다른 개별적인 탐구에서 어떤 일이 일어날지는 알 수 없다. 그러나 넓은 관점에서 시간이 지남에 따라 적어도 두 가지는 확실하다. 인간의 욕망과 인간의 창의성은 무한하다는 것이다. 우리는 항상 불만족스러워하며 해결해야 할 문제가 있을 것이고, 우리는 항상 적어도 그 중 일부에 대해 놀랍고 예상치 못한 해결책을 찾아낼 것이다. 이 혼란스러운 세상에서 그것은 낙관주의의 나쁘지 않은 근거가 된다.

/ 글Geoff Colvin & 편집 문상덕 기자 mosadu@fortunekorea.co.kr