ARM에게 스마트폰은 매우 중요한 사업 영역 중 하나다. ARM의 지적 재산으로 만든 모바일 프로세서를 탑재한 30억 개 이상의 스마트폰은 어디에서나 연결되어 다른 세상과 소통하는 장치로 이미 자리를 잡은 데다 앞으로도 세계 인구의 1/3이 스마트폰을 신규로 구입할 것으로 예상되는 이 시장에 대한 비중은 여전히 높다. 물론 ARM은 저전력을 기반으로 하는 사물 인터넷이나 무인 또는 전기 자동차의 컨트롤러와 인포테인먼트 장치도 앞으로 더 큰 성장을 바라볼 수 있는 분야도 있지만, 이미 스마트폰은 가장 중요한 축을 이룬 상태다.
때문에 ARM은 스마트폰 시장의 요구를 외면할 수 없는 위치에 서 있다. ARM이 무엇을 내놓느냐에 따라 스마트폰의 성능이나 기능이 좌우될 수도 있어서다. 지적 재산(IP)을 라이센싱하는 ARM의 사업 방식에 따라 직접 프로세서를 만들어 내놓는 게 아닌 그 설계도를 이용할 수 있는 권리를 여러 회사에게 판매하지만, 그 설계도에 따라 모바일 프로세서의 성능과 기능이 결정되는 터라 새로운 설계도의 발표는 매우 중요한 이야깃거리 중 하나다.
하지만 ARM이 독단적으로 기능과 성능을 개선하는 것은 아니다. 스마트폰 제조사의 요구나 그 미래에 필요한 부분을 보강하는 것은 너무나 당연하다. 최근 스마트폰 업체들은 더 얇고 가벼운 데다 한번 충전으로 오래 쓰는 플래그십 스마트폰을 만들기 위해 노력 중일 뿐만 아니라 발열에 의해 프로세서 성능을 낮추는 서멀 스로틀링이 적은 스마트폰을 내놓기 위해 해쓰고 있다. 또한 앞으로 가상 현실이나 불칸 같은 더 강력한 그래픽 API에 대한 대책도 필요한 현실이다. 이러한 업계의 요구를 받은 ARM은 코어텍스 A73 프로세서와 말리 G71 그래픽 프로세서를 발표했고, 28일 서울 JW매리어트 호텔 3층에서 간단한 기자 간담회를 통해 그 특징을 간략히 설명했다.
프리미엄 스마트폰을 위한 프로세서인 코어텍스 A73에 대해 ARM은 얇아지는 스마트폰의 적은 전력량으로 강력한 성능을 내는 요구 사항을 해결한 프로세서라고 말한다. ARMv8 아키텍처 기반의 최신 10nm 핀펫 공정으로 생산하도록 설계된 코어텍스 A73은 종전보다 성능과 전력 효율성 모두 종전 코어텍스 A72 보다 30% 이상 개선되었다는 것이다. 특히 얇은 스마트폰에서 발열에 따른 성능 저하 없이 강력한 성능을 지속할 수 있도록 하는 부분이 가장 큰 도전이라고 밝히면서 이러한 요구 사항을 해결한 프로세서라고 강조한다. 다만 최고 성능으로 작동할 때 케이스 재질에 따라 스로틀링의 발생 수준이 이전 세대에 비해 얼마나 나아졌고 원래 성능으로 얼마나 빨리 복원되는가에 관한 실험은 했다고 밝혔으나 데이터는 공개하지 않았다.
그런데 코어텍스 A73보다 말리 G71이 ARM의 GPU 전략에 있어 중요한 변곡점이 될 것으로 보인다. 성능은 물론 새로운 ARM 그래픽 코어 명칭을 갖고 나온 때문이다. 앞서 ARM의 프리미엄 GPU는 말리 T880으로 CPU 코어와 완전히 다른 숫자를 갖고 있었다. 이에 비해 새로운 그래픽 코어는 그래픽을 뜻하는 알파벳 G에 두 자리 숫자를 붙여 코어텍스와 같은 프리미엄 제품군으로 통일감을 부여한다. 이러한 명칭의 정리와 더불어 성능도 대폭 끌어 올렸다. 말리 T880 대비 그래픽 성능 50%, 전력 효율 20%, 단위 면적당 성능 40%를 높인 것이다. 말리 G71은 말리 T880 대비 2배에 이르는 최대 32개 쉐이더 코어를 넣을 수 있는데다 인터럽트가 없는 범위 안에서 명령을 묶어 효율적으로 쉐이더를 처리하면서 더 넓은 메모리 대역폭을 확보할 수 있는 구조로 아키텍처를 변경한 터라 좀더 복잡하고 어려운 그래픽 데이터를 무리 없이 처리한다. 여기에 와이어 파이프 라인을 재구성해 전력 효율성을 높이는 한편 CPU와 GPU의 양방향 캐시 구조로 바꿔 성능을 개선하면서 전력 효율성도 높였다. GPU의 능력을 더 활용하는 불칸(Vulkan) 같은 새로운 그래픽 API에 대한 대응력도 갖췄다. ARM은 아키텍처를 개선한 G71의 벤치마크 결과에서 부분적으로 엔비디아 GTX 940M 수준까지 올라왔다고 밝혔다.
ARM은 말리 G71을 모바일 가상 현실에 초점을 맞춘 GPU라고 강조한다. 60Hz 이상의 재생률(Refresh Rate)을 보여야 하는 가상 현실에서 말리 G71은 최대 120Hz까지 올릴 수 있다는 것이다. 단순히 재생률 뿐만 아니라 해상도도 4K까지 충분히 그려낼 뿐만 아니라 계단 현상을 없애는 안티앨리어싱도 성능 저하 없이 함께 그려낼 수 있을 정도로 모든 초점을 가상 현실 같은 고성능을 요구하는 컨텐츠에 맞춰 이를 설계했다고 밝혔다.
코어텍스 A73과 말리 G71은 모두 지적 재산을 이용하기를 원하는 기업이라면 ARM과 라이선스를 통해 생산할 수 있다. 코어텍스 A73은 이미 화웨이의 하이실리콘, 마벨, 미디어텍 등이 이미 라이선스를 취득한 상태로 이들은 ARM의 설계도를 활용해 프로세서를 제조할 수 있다. ARMv8 아키텍처 라이선스를 기반으로 자체 프로세서를 설계하고 있는 삼성이나 퀄컴은 코어텍스 A73의 라이선스를 취득하지 않은 것으로 알려졌다. 말리 G71도 가상 현실을 강화하기 위한 목적을 가진 삼성전자, 화웨이, 미디어텍 등이 이미 라이선스를 맺은 상태다. 코어텍스 A73과 말리 G71의 라이선스를 맺은 기업들이 부분적인 튜닝을 통해 고유의 모바일 프로세서를 만들면 우리는 이를 활용한 고성능 플래그십 스마트폰을 볼 수 있게 된다. ARM은 코어텍스 A73과 말리 G71을 적용한 스마트폰을 2017년에 볼 수 있을 것으로 예상하고 있다.
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