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2013년 9월 21일 토요일

아이폰 5S - A7 의 성능은 ?




 아이폰 5S 가 공개된 이후 그 구체적인 성능에 대한 테스트와 리뷰가 현재 진행 중에 있습니다. 아이폰 5S의 변화의 핵심은 역시 iOS7 과 더불어 새로운 SoC 인 A7 에 있을 것입니다. 기존 A6 대비 2 배의 성능향상이 실제로 있는지 여부 이외에도 구체적으로 어떤 아키텍처를 가지고 있는지도 궁금한 부분 가운데 하나일 것입니다. 아난드텍 및 몇몇 해외 사이트에서는 이에 대한 상세 리뷰와 분석을 진행 중에 있습니다.


 아래 내용은 여기에 기반을 두고 있는데 일부는 나중에 수정될 가능성이 있다는 점을 미리 이야기 하고 내용을 진행하겠습니다. 왜냐하면 애플이 속시원하게 밝힌 점은 이번에도 매우 적기 때문입니다. 왜 이런 걸 비밀로 하는 지는 모르겠지만 아무튼 그런 만큼 일부는 추정이 들어갈 수 밖에 없다는 문제가 있습니다.  


 - A7 SoC


 현재까지 진행된 리뷰에 의하면 A7 은 삼성의 28 nm HKMG 을 이용해서 생산된 것이라고 합니다.  애플이 밝힌 바에 의하면 다이 크기는 102 ㎟ 이고 10 억개 이상의 트랜지스터가 사용되었습니다. 대략 다이 크기를 생각하면 그 정도 트랜지스터가 집적되었을 것으로 생각할 수 있습니다. A7 은 듀얼코어로 GPU 를 비롯 다른 부분에 양보하기 위해 CPU 가 차지하는 부분은 그렇게 크지 않다고 합니다. 칩워크는 A7 의 다이샷으로 추정되는 사진을 공개했습니다. 여기에서 CPU 로 보이는 부분은 적은 면적만을 차지하고 있으며 GPU 가 차지하는 면적은 훨씬 큽니다. 


(칩워크가 공개한 A7 의 다이샷, 노란색이 CPU 가 있는 공간이고 다른 사각형은 GPU 로 추정되는 공간 ) 


 물론 정식으로 공개한 것이 아니기 때문에 진짜 다이샷인지는 100% 확신할 수 없지만 과거에도 비슷한 방식으로 공개된 적은 있었습니다. 기존의 A6 보다 약간 커진 편입니다. 그 차이를 비교하면 


(소스 : 아난드텍 )



 - CPU


 일단 CPU 의 클럭은 1.3 GHz 로 알려졌습니다. 클럭이 동일한데 성능이 두배라면 아키텍처가 달라진 것으로 이해할 수 있습니다. 새 ARM 기반 64 비트 CPU 의 명칭은 사이클론 Cyclone  으로 알려졌으며 ARMv8 기반의 듀얼 코어 CPU 입니다. 각각 64 비트 폭의 31 개의 general purpose register 와 32개의 floating-point/NEON register (각 128 bit wide) 를 가지고 있으며 코어당 L1 data 64 KB/L2 instruction 64 KB 를 가지고 있습니다. L2 는 1 MB 를 서로 공유합니다. 


 아난드텍에서 진행한 벤치에 의하면 실제 CPU 의 이론적 성능은 같은 클럭에도 불구하고 이전 세대 대비 2 배라고 합니다. SunSpider Javascript Benchmark 1.0 (Stock Browser) 의 경우 A7 은 인텔의 아톰 베이트레일 Z3770 도 넘어서는 성능을 보였습니다. Mozilla Kraken Benchmark 1.1 과 Google Octane Benchmark v1 에는 Z3770 에 약간 모자란 성능을 보여주기는 했지만 하나는 x86 이고 다른 하나는 ARM 임을 생각하면 놀라운 결과 입니다. 더구나 Z3770 은 클럭도 더 높고 쿼드 코어 CPU 입니다. 물론 다른 ARM 기반 CPU 들도 가볍게 뛰어넘는 수준의 속도를 보여주고 있습니다.    





 아직까지 iOS 에서는 듀얼 코어면 부족한 부분이 없을 것이라고 생각해서 듀얼 코어를 선택한 부분도 있겠지만 남들이 코어수를 열심히 늘려나갈 때 애플은 코어당 CPU 성능을 높여나가는데 주력해서 이제 일부 벤치에서는 아톰 (실버몬트) 나 재규어 (AMD) 를 이길만한 수준까지 도달한 것 같습니다. 또 64 비트를 도입하면서 대거 새로운 명령어를 도입하므로써 과거 x86 에서 64 비트 CPU 도입후 성능 향상의 폭이 미미했던 것과 대조적으로 A7 은 상당한 성능 향상을 보여주는 것 같습니다. 



 실질적인 체감 속도에 있어서 아이폰은 듀얼코어라서 특별히 느리다는 느낌을 주지 않았습니다. 대개 모바일에서 멀티 코어의 이점을 다 활용할 수 있을 만큼 무거운 프로그램을 돌리는 일이 많지 않은 탓도 있고 iOS 자체가 최적화 되어 있기 때문이기도 할 것입니다. 


 한개당 속도가 다소 느린 코어를 여러개 달 것인가 한개 코어의 성능을 끌어 올릴 것인가는 마케팅과 전략의 차이가 되겠지만 아무튼 1 년만에 CPU 퍼포먼스를 이만큼 개선했다는 것은 그 자체로 놀라운 일이기는 합니다. 1 년만에 코어당 퍼포먼스를 거의 배로 끌어올리는 일은 인텔도 AMD 도 쉽게 하지 못한 일이기 때문입니다. 사실 그냥 두배 빨라졌다라고 싱겁게 말하기에는 꽤 놀랄만한 일입니다. 



 - GPU


 애플은 GPU 도 두배 빨라졌다고 이야기 했습니다. 실제 벤치마크 상에서도 이점은 과장은 아니라는 게 입증되고 있습니다. 다만 GPU 에 있어서도 구체적인 아키텍처가 무엇인지에 대해서는 아직 100% 확실치는 않습니다.


 여기에 대해서 가장 심층적인 분석을 진행 중인 아난드텍 측은 아마도 이것이 PowerVR series 6 기반일 것이라고 여기고 있으며 더 구체적으로는 PowerVR G6430 일 것이라고 생각하고 있습니다. 다만 완전히 밝혀진 것은 아닌데 아무튼 5XT 보다는 더 진보된 아키텍처로 보이며 사실은 PowerVR 6 기반의 커스텀 GPU 일 가능성도 있습니다. 


 애플은 CPU 및 GPU 관련 엔지니어들을 대거 고용했고 이들을 활용해서 새로운 GPU 를 만들 것이라는 예측도 있어왔습니다. PowerVR 역시 GPU 자체를 만드는 회사가 아니라 라이센스를 판매하는 방식이니 만큼 iOS 에 최척화된 커스텀 GPU 를 만들었다고 해서 놀라운 일은 아니라고 하겠습니다. 다만 이 부분에 관한 내용은 추후 수정도 가능해 보입니다.    

(6 시리즈에 대한 내용은 이전 포스트 참조 




 이론적으로 봤을 때 같은 클럭이라면 G6430 은 A6X 와 동급의 퍼포먼스를 보여주게 될 것 입니다. 아무튼 새 GPU 가 OpenCL ES 3.0 를 지원하는 점 (이 부분도 100% 확실치 않음) 으로 봤을 때는 (PowerVR 5/5XT 는 2.x 까지 지원) 아마도 새로운 세대의 그래픽 코어일 가능성이 높습니다. 또 PowerVR Series 6 자체가 이미 공개된지 꽤 된 만큼 지금 A7 에 탑재되더라도 이상한 부분은 없습니다. 여기에 PowerVR 을 제작하는 Imagination Technologies 의 대주주가 애플이기 때문에 기술 협력을 받는 것 역시 이상하지 않은 이야기 입니다. 


 아무튼 GLBenchmark 2.7 결과는 흥미로운데 Triangle Throughput 을 제외한 모든 벤치에서는 이전보다 실제로 크게 향상된 모습을 보인다는 것입니다. 



 GFX 벤치 결과는 






 일부 벤치는 사실 2 배를 뛰어넘기까지 합니다. 하지만 지오메트리 성능이 감소한 부분은 약간 의외입니다. 물론 이 항목은 실제 게임 구동시에는 중요한 부분이 아니기 때문일 수도 있겠다는 생각입니다. 


 오프스크린 결과에서 새로운 A7 은 스냅드래곤 800 에 조금 못미치거나 혹은 테그라 4 보다 좀 빠르거나 한 결과를 보여주고 있습니다. 이를 기준으로 생각하면 실 게임에서 퍼포먼스는 아이폰 5S 가 우위일 것으로 생각해 볼 수 있습니다. iOS 최적화의 힘과 더불어 아이폰의 해상도가 더 낮기 때문입니다. 따라서 동일한 퀄러티의 화면을 보여줄 때는 아이폰이 더 유리합니다. 하지만 이것이 꼭 게이밍 머신으로 아이폰이 유리하다는 의미는 아닙니다. 


 실제 게임에 있어서는 그래픽도 중요하지만 사실 화면 크기도 중요합니다. 4 인치 화면과 5 인치 화면이 주는 만족감은 서로 차이가 있습니다. 특히 게임 자체가 터치 기반이라 손가락이 가리는 부분을 고려하면 4 인치는 그다지 큰 느낌이 없습니다. 여기에 스냅드래곤 800 정도면 솔직히 현 세대 모바일 게임에서 느려서 돌아가지 않거나 프레임이 뚝뚝 떨어지는 게임은 많지 않을 상황이기도 하죠. 


 한손으로 휴대하기 편하면서 강력한 최적화와 퍼포먼스를 보여주는 제품을 선택할 것인지 5 인치 이상의 넉넉한 화면으로 시원하게 게임을 할 것 인지는 개인의 선택이라고 생각됩니다. 몇 년전에는 게임하면 아이폰이라고 했지만 현재도 그렇다고 말하긴 어려울 것 가같습니다.  


 - 종합 


 현재까지 모든 내용이 공개된 것은 아니지만 아무튼 애플은 1 년만에 AP 의 성능을 두배로 늘리는 일에 성공한 것 같습니다. 앞으로 앱 개발자들이 이 성능을 충분히 활용한다면 정말 콘솔 수준의 게임도 가능할 지 모르겠습니다. 확실한 건 안드로이드 진영에서 주로 사용되는 스냅드래곤이나 엑시녹스 시리즈의 성능도 그 정도로 개선되었다는 것이죠. 


이렇게 주요 IT 회사들이 서로 경쟁하면서 더 좋은 제품을 내놓는다면 사용자 입장에서는 환영할 만한 상황입니다. 사실 누가 더 낫네 하면서 싸우는 건 기업이 할 몫이고 소비자는 잘 판단해서 자기에게 가장 잘 맞는 제품을 구매하면 되는 것입니다. 


 (이 포스트에서 다룬 내용은 초기 단계 정보를 기준으로 하기 때문에 나중에 변경될 가능성이 있습니다) 

   


 참고 




    

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