무어의 법칙 VS 황의 법칙: 반도체 기술의 법칙

무어의 법칙은 반도체 집적회로의 성능이 24개월마다 2배로 증가한다고 말합니다. 하지만 이 법칙은 사실 경험을 바탕으로 제안되었고, 발열 문제와 회로 내 트랜지스터 밀도의 한계 때문에 깨지고 있습니다. 무어의 법칙의 뒤를 이어 반도체에 관련된 법칙으로 각각 메모리와 인공지능에 대한 황의 법칙들이 제안되었습니다.

 

무어의 법칙

무어의 법칙(Moore’s Law)은 반도체 칩에 집적할 수 있는 트랜지스터의 숫자가 18개월에서 24개월마다 두 배씩 증가한다는 법칙입니다. 인텔의 공동 설립자 고든 무어(Gordon Moore) 박사가 1965년에 제안하였습니다. 그러나 이 법칙은 단지 경험적 사실을 근거로 한다고 비판을 받기도 했습니다. 사실 반도체 기술의 발전은 시장의 상황과 같은 비과학적 변수에 영향을 받을 수밖에 없습니다. 또한 멀티 코어(집적 회로에 두 개 이상의 연산 프로세서가 있는 경우) 시대로 접어들면서 발열 문제가 심화되고 트랜지스터의 밀도를 높이는 것이 물리적 한계에 가까워지면서 이 법칙은 잘 맞지 않게 되었습니다.

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삼성전자 황창규의 ‘황의 법칙’

첫 번째 '황의 법칙'은 전 삼성전자 황창규 사장이 2002년 국제 반도체 회로 학술회의에서 제시한 이론입니다. 이 '황의 법칙'은 반도체 메모리 용량이 1년마다 2배씩 증가한다는 법칙입니다. 앞서 무어의 법칙과 마찬가지로 이러한 법칙들은 어떤 과학적인 이유에 의해 존재하는 법칙이라기보다는 산업적 목표에 가깝다고 할 수 있습니다. 아마도 당시에 삼성전자는 1년마다 메모리의 용량을 2배로 하겠다는 목표를 세웠는지 모르겠습니다. 정말 삼성전자는 1999년 256 Mb NAND 플래시 메모리 이후 매년 두 배의 용량을 갖는 메모리들을 개발하였습니다. 하지만 이 법칙은 삼성이 2008년 128GB짜리 메모리를 발표하지 않으면서 깨졌습니다.

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엔디비아 잰슨 황의 ‘황의 법칙’

사실 반도체와 관련해서 또 다른 ‘황의 법칙’이 있습니다. 바로 엔디비아 창업자 잰슨 황(Jensen Huang)의 법칙입니다. 이 법칙은 메모리와 관련된 '황(창규)의 법칙'과는 다르게 인공지능에 대해 말을 합니다. 인공지능을 구동하는 반도체의 연산 능력이 매년 2배 이상 증가한다 것인데요. 실제로 엔디비아의 칩 성능은 2012년 이후 약 8년간 317배 증가하여 매년 2배 이상 증가하였습니다. 다만 이 법칙은 16년 동안 확인된 ‘무어의 법칙’에 비해 짧은 기간 관측되었고, 이미 깨져버린 ‘무어의 법칙’과 마찬가지로 트랜지스터 밀도 높여야 지속될 수 있어 깨질 수밖에 없다는 의견도 있습니다.