2017년 스마트폰 성능 어떨까?

[IT동아 김태우 기자] 스마트폰 성능은 나날이 좋아지고 있다. 2009년에 나온 고성능 스마트폰과 지금의 고성능 스마트폰을 비교해 보면, 컴퓨팅 능력은 100배, 그래픽은 300배 이상 좋아졌으며, 해상도는 24배 더 커지고, 센서 수는 5배 이상 많아졌다.

이렇게 하드웨어는 지속해서 좋아졌지만, 반대로 제품의 두께는 점점 얇아졌다. 새로운 기능은 더 많이 들어가고, 이를 처리하는 프로세스 능력도 더 많이 요구되지만, 이를 담는 공간은 더 작아진 것. 여기에 기존에는 없던 VR 같은 고용량 콘텐츠 처리를 위해 그래픽 성능은 지금보다 강력함을 요구하고 있다.

모바일 프로세서를 설계하는 기업인 ARM은 이런 점을 적극적으로 반영한 새로운 CPU와 GPU를 지난 컴퓨텍스에서 공개했으며, 6월 28일 국내에서 이를 좀 더 자세히 설명하는 시간을 JW메리어트 호텔에서 가졌다.

먼저 CPU에 대해 알아보자. ARM이 새롭게 내놓은 '코텍스(Cortex)-A73'이 그 주인공으로 효율성을 무척이나 강조했다. 일단 스마트폰이 제공하는 제한된 전력 내에서 성능은 30%가 더 좋아졌으며, 전력 사용은 30% 오히려 덜 쓴다. 여기에 크기는 코어당 0.65mm²으로 기존보다 더 작아졌다. 이는 ARMv8 아키텍처 기반에 최신 10nm 핀펫 공정으로 설계된 것이 주요 이유다.

눈여겨볼 부분은 최고 성능과 지속할 수 있는 성능의 차이가 거의 없다는 점. 스마트폰을 과도하게 쓰는 발열이 생긴다. 발열이 생기면 프로세서 성능에 제한을 걸어 발열을 줄인다. 결국 최고 성능은 오래 쓸 수 없으며, 지속할 수 있는 성능은 최고 성능보다 낮다.

코텍스-A73은 이런 차이가 거의 없다. 지속할 수 있는 성능이 최고 성능이라고 할 수 있는 것. 발열이라는 요소는 제조사 입장에서 해결해야 할 큰 고민거리라고 할 수 있는데, ARM의 설명대로라면 이를 수월하게 처리할 수 있게 된다.

게다가 소비 전력, 발열에 대한 부담을 덜 수 있다 보니 SoC 레벨에서 다른 코어의 요구 조건들을 좀 더 수월하게 풀어낼 수 있어, SoC 전반에서 성능을 끌어올리는 데 도움이 될 것으로 보인다.

CPU의 변화도 변화지만, 더 눈에 띄는 것은 GPU다. ARM은 '말리(Mali)-G71'을 새롭게 내놓았는데, 새로운 아키텍처인 바이프로스트(Bifrost)로 만든 첫 GPU다. 이름마저 종전 말리 T880과는 전혀 다르다. 그래픽을 뜻하는 G에 코어텍스처럼 2자리 숫자를 붙여 통일감을 줬다.

말리 T880 대비 그래픽 성능은 50% 좋아졌으며, 전력 효율은 20%, 단위 면적당 성능은 40%, 메모리 대역폭은 20% 개선됐다. GPU의 메모리 대역폭을 줄일 수 있는 탓에 SoC 단에서 여유가 생기게 된다. 쉐이더 코어는 최대 32개까지 구성할 수 있다. 기존보다 2배 많아졌다. 여기에 쉐이더는 인터럽트가 생기지 않는 한에서 구문으로 묶어서 처리할 수 있어 효율적이다.

벤치마크 결과에서는 부분적이긴 하지만, 엔비디아 GTX 940M보다는 더 낫고, 인텔 i5-6300U 내장 그래픽과는 비슷한 결과를 보여줬다고 ARM 측은 밝혔다.

확장성도 좋아졌다. 불칸(Vulkan) 같은 새로운 그래픽 API뿐만 아니라 VR, AR 등에 유연하게 대응하도록 아키텍쳐를 개선했단다. 특히 VR 경험은 한층 개선될 것으로 보인다. 현재 VR 기기의 리프레시 비율은 60Hz 정도밖에 되지 않지만, 이를 120Hz로 끌어 올릴 수 있다. 여기에 4k 해상도 지원과 계단 현상을 없애는 안티알이안싱이 기본으로 수행된다.

코어텍스-A73과 말리-G71은 2017년이 되어야 상용 스마트폰에 적용될 것이다. 스마트폰의 두께는 얇아지고 있다 보니, 발열과 배터리 등 제조사는 한계를 극복하기 위해 머리를 쥐어짜고 있다. 하지만 코어텍스-A73은 더 낫은 소비 전력과 발열 등에서 많은 부분 해결책을 제시해 주고 있다. 여기에 말리-G71의 그래픽 성능은 점점 주목받고 있는 가상현실의 수준을 끌어올릴 것으로 보인다. 스마트폰이 주는 경험이 2017년에도 한 단계 더 올라가는 계기가 되지 않을까 싶다.

글 / IT동아 김태우(TK@itdonga.com)