이 질문 뒤에 면접관이 확인하려는 것은 따로 있습니다.
저전력 설계 수업에서 PPA 최적화 과제를 수행했습니다. 처음에는 전력을 줄이기 위해 전압을 낮췄더니 타이밍 위반이 생겨 성능이 목표에 못 미쳤습니다. 전력, 성능, 면적은 서로 얽혀 있어 하나를 바꾸면 다른 것들이 움직인다는 걸 그때 실감했습니다. 그 이후로는 최적화를 시작하기 전에 세 항목의 제약 우선순위를 먼저 확인합니다. 성능이 우선이면 전력과 면적에서 여유를 어느 정도 허용할지 결정하고, 반대로 전력이 제약이면 성능 여유가 있는 경로에서 전압을 줄입니다. 실습에서 이 방식으로 타이밍을 유지하면서 전력을 15% 감소시키는 해법을 찾았습니다. 지금도 PPA 최적화는 제약 우선순위 확인이 먼저입니다.
PPA 최적화에서 본인 사례로 닫은 건 클럭 주파수를 높이는 과제에서 파이프라인 단계를 늘린 경험이었습니다. 기존 설계에서 타이밍이 맞지 않는 임계 경로를 파악하고, 그 경로를 두 단계로 나눠서 각 단계의 지연을 줄이는 방식을 적용했습니다.
파이프라인을 늘리면 레이턴시가 증가하는 트레이드오프가 생겼습니다. 처리량은 유지하면서 레이턴시가 늘어나는 변화를 받아들일 수 있는지를 요구사항과 대조해서 확인했습니다.
주파수를 높이는 방법이 항상 유효하지 않다는 걸 그 경험에서 이해했습니다. 최적화 결정은 목표와 허용 트레이드오프를 함께 정의해야 방향이 잡힌다는 결이 남아 있습니다.
PPA 트레이드오프에서 한계로 남은 건 세 축을 동시에 최적화하는 게 실제로 어렵다는 걸 경험한 것이었습니다. 전력을 줄이면 타이밍이 깨지고, 타이밍을 맞추면 면적이 늘어나는 패턴이 반복됐습니다. 세 가지를 동시에 만족하는 해는 없거나 마진이 매우 좁았습니다.
이 경험에서 PPA 최적화는 세 가지를 모두 개선하는 것이 아니라 어떤 축을 우선으로 하는지를 먼저 정의하는 것이라는 결이 생겼습니다. 목표가 없으면 어느 방향으로 개선해도 다른 축이 나빠지는 순환이 생깁니다.
트레이드오프를 피할 수 없다는 걸 인정하는 것이 PPA 최적화의 실질적인 출발점이라는 관점이 남아 있습니다.
답변에서 흔히 빠지는 것들 — 빠져 있으면 꼬리질문이 깊어집니다.
이 질문에 이어 삼성전자 반도체 회로설계 면접관이 던질 가능성이 높은 후속 질문.
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