한 사람이 커널 두 개를, 그것도 RISC-V로 — 오픈 칩 시대가 굴러가는 방식

무슨 일이냐면

먼저 RISC-V부터 짚고 갈게요. CPU가 일을 하려면 '이런 명령은 이렇게 처리해'라는 약속된 규칙집이 필요한데, 이걸 명령어 집합(ISA, Instruction Set Architecture)이라고 불러요. 우리가 쓰는 컴퓨터 대부분은 인텔·AMD의 x86이라는 규칙집을, 스마트폰은 ARM이라는 규칙집을 따르거든요. 그런데 이 두 규칙집은 공짜가 아니에요. ARM 같은 경우 칩을 만들려면 라이선스 비용을 내야 하고, 마음대로 뜯어고칠 수도 없죠.

RISC-V는 여기서 완전히 다른 길을 가요. 누구나 무료로, 마음대로 가져다 쓰고 고칠 수 있는 '열린 규칙집'이거든요. 소프트웨어로 치면 리눅스 같은 존재인 셈이에요. 그래서 스타트업부터 대학 연구실, 심지어 자체 기술이 절실한 나라들까지 RISC-V에 뛰어들고 있어요. 이번 이야기는 바로 그 RISC-V 위에서, 한 개발자가 운영체제 커널을 두 개나 직접 돌아가게 만든 작업에 관한 거예요.

커널을 직접 포팅한다는 것

여기서 커널(kernel)이 뭐냐면, 운영체제의 심장 같은 부분이에요. 하드웨어(CPU, 메모리, 디스크)랑 우리가 쓰는 프로그램 사이에서 통역하고 자원을 나눠주는 핵심 부품이죠. 우리가 흔히 '리눅스'라고 부르는 것의 진짜 알맹이도 사실 이 리눅스 커널이고요.

문제는, 새로운 CPU 규칙집(RISC-V)이 나왔다고 해서 기존 커널이 거기서 바로 도는 게 아니라는 거예요. CPU마다 명령을 처리하는 방식이 다르니까, 커널을 그 칩에 맞게 다시 손봐야 하거든요. 이 작업을 포팅(porting)이라고 해요. 한 언어로 쓴 책을 다른 언어로 옮기는 번역에 가깝죠. 그것도 아주 밑바닥, 기계가 알아듣는 수준에서요.

이걸 한 사람이, 그것도 서로 다른 커널 두 개를 RISC-V로 옮긴다는 건 어마어마한 일이에요. 컴퓨터가 켜질 때 가장 먼저 도는 부팅 과정, 메모리를 어떻게 쪼개 쓸지 정하는 메모리 관리, 그리고 인터럽트(하드웨어가 CPU한테 '나 좀 봐줘' 하고 보내는 신호) 처리 같은 가장 까다로운 밑바닥 코드를 전부 새 칩에 맞춰 다뤄야 하니까요. 이런 작업은 보통 큰 기업이나 커뮤니티가 팀을 짜서 하는데, 그걸 개인이 해냈다는 게 이 이야기의 핵심이에요.

업계 맥락

RISC-V 진영은 지금 빠르게 커지고 있어요. SiFive 같은 전문 칩 회사가 있고, 구글은 안드로이드를 RISC-V에서 돌리는 작업을 진행해왔고, 중국은 반도체 제재를 피해갈 수 있는 카드로 RISC-V를 적극 밀고 있어요. 라이선스에 묶이지 않는다는 게 지정학적으로도 큰 매력이거든요.

비교하자면 ARM은 이미 성숙한 생태계와 풍부한 소프트웨어 지원을 갖고 있고, x86은 서버와 PC 시장을 꽉 잡고 있죠. RISC-V는 아직 그만큼의 성숙도는 없지만, '처음부터 열려 있다'는 강점으로 임베디드(작은 기기)부터 시작해 점점 영역을 넓혀가는 중이에요. 이런 개인 개발자들의 커널 포팅 작업이 차곡차곡 쌓여야 비로소 RISC-V 위에서 '그냥 잘 도는' 소프트웨어 생태계가 완성되는 거예요. 지금은 그 토대를 한 땀 한 땀 깔고 있는 시기인 셈이죠.

한국 개발자에게

한국도 반도체 강국이잖아요. 메모리는 세계 최고지만, CPU 설계 쪽 핵심 기술(IP)은 상대적으로 약했던 게 사실이에요. RISC-V는 그 격차를 메울 기회가 될 수 있어요. 라이선스 장벽 없이 우리만의 칩을 설계할 수 있으니까요. 실제로 국내에서도 RISC-V 기반 칩과 NPU(인공지능 연산용 칩) 개발이 활발해지고 있어요.

당장 실무에서 RISC-V 커널을 직접 만질 일은 많지 않을 수 있어요. 하지만 운영체제가 하드웨어와 어떻게 대화하는지, 커널 포팅이 왜 그렇게 어려운지 이해해두면 임베디드나 시스템 프로그래밍 쪽 커리어에서 큰 무기가 돼요. 무엇보다 '한 사람이 이런 거대한 일을 해낼 수 있다'는 게 오픈소스의 진짜 힘을 보여주죠.

정리하면, RISC-V는 칩 세계의 리눅스이고, 지금은 그 위에 살을 붙이는 시기예요. 여러분은 RISC-V가 ARM이나 x86을 위협할 만큼 성장할 거라고 보시나요, 아니면 한동안 임베디드 같은 틈새에 머물 거라고 보시나요?