갤럭시S4의 두뇌, '엑시노스5 옥타'는 무엇?

총 8개의 코어 탑재로 고성능, 저전력 특성 극대화
강력한 3D 그래픽 성능과 WQXGA(2,560x1,600) 지원
업계 최초로 eMMC 5.0 및 USB 3.0 인터페이스 적용

갤럭시S4가 공개됨에 따라 갤럭시S4에 채택된 프로세서 '엑시노스5 옥타(Exynos5 Octa)'에 관심이 쏠리고 있다. 모바일 프로세서임에도 이례적으로 옥타(8)코어를 채택한 엑시노스5 옥타를 분석한다.

엑시노스5 옥타는 ARM의 전력절감 기술 빅리틀(big.LITTLE)을 채택한 옥타코어(코어가 8개라는 의미) 프로세서다. 서버용으로 사용할 수 있을 정도로 매우 빠르지만 전력소모가 심한(최대 5W, 일반적인 모바일 프로세서는 1.5W 내외) 코텍스 A15 코어 4개와 전력소모를 1W 미만으로 줄였지만 성능은 코텍스 A9 코어(현재 스마트폰에 가장 널리 사용되는 코어)와 유사한 코텍스 A7 코어 4개를 동시에 탑재했다.

코텍스 A15 코어는 초고해상도 동영상 감상, 게임 등 고사양을 요구하는 작업을 할 때 활용하고, 코텍스 A7 코어는 인터넷 게임 등 일상적인 작업을 할 때 사용한다. 이를 통해 '뛰어난 성능'과 '전력 소모 감소'라는 두 마리 토끼를 함께 잡았다.

매우 높은 성능을 요구할 때는 8개의 코어를 동시에 활용할 수도 있다. 지난 1월, 엑시노스5 옥타가 처음 공개됐을 때 8개의 코어를 동시에 활용할 수 있는지 여부를 두고 논쟁이 일어나기도 했으나, ARM 고위 관계자가 직접 8개의 코어를 동시에 활용할 수 있다고 밝힘에 따라 사그라 들었다.

참고로 경쟁사 퀄컴의 스냅드래곤 프로세서는 4개의 코어를 유지하되 속도를 조절하는 방식을 채택했고, 엔비디아의 테그라 프로세서는 4개의 일반 코어와 1개의 저전력 코어를 탑재한 펜타(5)코어 방식을 채택했다.

또한 엑시노스5 옥타는 28나노 HKMG(하이-케이 메탈게이트, 공정이 미세화됨에 따라 발생하는 전력 누수를 방지하는 기술) 공정을 채택해 발열이 적고, 전력을 적게 소모한다. 현재 HKMG를 상용화한 회사는 인텔, 삼성전자, TSMC 등이다.

LPDD2 메모리를 탑재한 기존 모바일 프로세서와 달리 엑시노스5 옥타는 한층 진화한 LPDDR3 메모리를 채택했다. 이를 통해 병목현상(프로세서와 메모리간 데이터 소통이 정체되는 현상)을 최소화했고, 때문에 한층 빠르게 작업을 처리한다.

업계 최초로 Emmc 5.0(embedded Multi Media Card)과 USB 3.0을 채택한 점도 눈에 띈다. 이로써 외부 저장장치에서도 보다 빠르게 데이터를 불러들일 수 있게 됐다.

그래픽 프로세서는 조금 흥미로운 부분이다. 갤럭시S2/S3에 탑재된 기존 엑시노스 프로세서는 ARM의 말리(Mali) 그래픽 프로세서를 채택했으나, 엑시노스5 옥타는 이미지네이션의 파워VR SGX544MP를 채택한 것으로 알려졌다. 아이폰5에 탑재된 파워VR SGX543과 유사한 그래픽 프로세서다.

그래픽 프로세서를 교체한 덕분일까. 삼성전자 관계자는 "엑시노스 5 옥타의 3D 그래픽 성능은 말리 그래픽 프로세서를 채택한 엑시노스4 쿼드 프로세서(갤럭시노트2에 채택한 그것이다)보다 2배 이상 빠른 그래픽 처리가 가능하다"며, "WQXGA(2,560x1,600)라는 초고해상도 화면 출력도 지원해 스마트폰뿐만 아니라 태블릿PC용으로도 사용할 수 있다"고 전했다.

삼성전자는 올해 2분기부터 엑시노스5 옥타를 본격 양산할 계획이다.

글 / IT동아 강일용(zero@itdonga.com)