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2013년 7월 21일 일요일

ARM Cortex A9 코어의 후계자 Cortex A12




 한동안 하이엔드 ARM 코어로 활약했던 Cortex A9 은 이제 그 자리를 Cortex A15 나 혹은 그와 비슷한 레벨의 커스텀 ARM 코어에 내주고 있습니다. 그러나 아직도 Cortex A9 는 미들 클래스 코어로 널리 사용되는 추세입니다. 현세대에서는 Cortex A15 가 ARM 의 최고 하이엔드 역할을 하고 있으며 Cortex A9 이 미들 클래스, Cortex A7 이 로우엔드나 혹은 저전력 시장에서 활약하고 있습니다. 이중에서 Cortex A15 와 Cortex A7 은 빅리틀 (big.LITTLE) 방식으로 함께 사용되기도 합니다. 


 이미 이전에 소개드린 대로 2014 년 이후 ARM 진영은 Cortex A 50 대의 새로운 코어들을 준비하고 있습니다. 하이엔드의 Cortex A57 과 저전력 성능을 중시한 Cortex A53 이 그것으로 역시 빅리틀로 묶을 수 있는 프로세서 입니다. (이전 포스트  http://blog.naver.com/jjy0501/100170555408 참조) 그런데 ARM 은 그 중간을 메꿔줄 새로운 코어도 같이 출시할 예정입니다. 그것이 Cortex A12 코어 입니다.









 2013 년 등장할 예정인 Cortex A12 는 A5 에서 A15 에 이르는 ARMv7-A 에 속하는 프로세서로 사실 Coretx A50 세대 (ARMv8-A) 이전 세대 프로세서입니다. 그러나 이 디자인 역시 한동안 메인스트림으로 가기에 충분하고 (현재도 Cortex A9 기반 AP 들이 널리 사용되고 있으니 말이죠) 아직 수요가 많으니 이렇게 가는 것이 합리적으로 보입니다. 


 참고로 이야기 하면 같은 ARMv7 세대라도 실제로는 Cortex A12 가 Cortex A9 에 비해 늦게 등장한 만큼 반세대 만큼 진보된 특징을 가지고 있습니다. 왜냐하면 A9 이 좀 ARMv7 에서 먼저 나온 프로세서이기 때문입니다. 예를 들어 32bit 대신 40 bit 피지컬 어드레스를 지원 1 TB physical addressing 이 가능한 것이 한가지 예입니다. 





  


 향후 ARM 은 한동안 Cortex A12 를 메인 스트림 모델로 생각하고 있는데 A15 만큼 전력 소모가 크지도 않고 A9 보다는 성능이 뛰어난 제품이 필요하다는 계산에 따른 것으로 보입니다. A15 의 경우 생각보다 큰 전력 소모로 인해 시장에서 퀄컴의 서드 파티 코어인 크레이트 Krait 나 혹은 애플의 스위프트 Swift 에 밀리는 상황입니다. 따라서 좀더 전력 효율적이지만 기존의 A9 보다는 나은 코어의 필요성이 대두되고 있습니다.


 Cortex A12 는 아래와 같은 특징을 가지고 있습니다. 


  • Out-of-order speculative issue superscalar execution pipeline giving 3.00 DMIPS/MHz/core.
  • NEON SIMD instruction set extension.
  • High performance VFPv4 floating point unit.
  • Thumb-2 instruction set encoding reduces the size of programs with little impact on performance.
  • TrustZone security extensions.
  • L2 cache controller (0-8 MB).
  • Multi-core processing.
  • 40-bit Large Physical Address Extensions (LPAE) addressing up to 1 TB of RAM.
  • Hardware virtualization support.



 그리고 Cortex A7 과 빅 리틀 프로세싱이 가능합니다. 목표 성능으로 봤을 때 Cortex A12 의 포지션은 Cortex A9 와 A15 의 딱 중간이라는 점을 알 수 있습니다. 즉 1코어 MHz 등 3 DMIPS 로 A9 의 2.5 DMIPS 와 A15 의 3.5 - 4.1 DMIPS 의 중간에 위치하고 있습니다. A12 는 쿼드 코어 까지 지원이 가능한데 노리는 시장으로 보면 그 정도가 적당합니다.


 ARM 이 생각하는 메인스트림 ARM 기반 제품들의 크기는 대략 다이상에서 5 - 10 ㎟ 정도를 의미하고 있는 것 같습니다. 프리미엄 제품은 10 ㎟ 이상, 엔트리 레벨 제품은 2-5 ㎟ 정도 면적을 생각하고 있는데 요즘은 CPU 보다 더 큰 GPU 와 기타 여러가지 로직을 AP 안에 집어넣는 경향이 강해서 5-10 ㎟ 정도라고 해도 실제 전체 AP의 면적은 그렇지 작지 않게 됩니다. 




 ARM 의 계산으로는 공정 미세화가 진행되면서 메인스트림급 다이의 크기도 계속 커질 수가 있고 전력 소모 수준은 비슷해도 성능은 크게 향상될 것입니다. 이점은 프로세서의 발전 속도를 보면 당연히 그렇게 추론할 수 있습니다. 모바일 영역에서는 아주 낮은 성능의 작은 코어에서 부터 중간, 고성능 코어까지 다양하게 갖춘 ARM 의 강세가 한동안 유지될 수 밖에 없을 것 같습니다. 


 비록 인텔이 하이엔드 스마트폰/스마트 기기 영역에서 아톰을 바탕으로 도전장을 내밀고 있기는 하지만 그 아래 그레이드 제품의 경우 사실상 ARM 의 강세가 계속 이어지고 있죠. 현재 스마트폰 및 피처폰 프로세서 시장의 90% 를 장악하는 ARM 의 독주 체제는 한동안은 유지될 것으로 보이지만 IT 의 미래는 정말 알 수 없는 것이기 때문에 어떻게 될지는 물론 두고봐야 알 수 있습니다.  




 참고 




  

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