4K 영상과 VR 대중화 겨냥한 ARM 말리 V61과 말리 G51

지금 상당 수의 플래그십 스마트폰은 4K로 영상을 촬영할 수 있다. 풀HD보다 4배 더 높은 해상도의 영상을 늘 들고 다닐 수 있는 스마트폰만 있으면 찍을 수 있는 것이다. 스마트폰으로 4K 영상을 왜 찍느냐는 의문을 가진 이들도 적지 않지만, 스마트폰에서 보는 게 아니라 인터넷을 통해 다른 이들과 공유하고 4K 디스플레이에서 시청하려는 이유를 가진 이들에게 이에 대한 의문을 지니지 않는다.

더불어 일부 플래그십 스마트폰에 해당하는 이야기라고 해도 가상현실(Virtual Reality)도 즐길 수 있다. 스마트폰을 꽂아야 하는 VR HMD가 필요하지만, 더 비싼 스마트폰에서 누릴 수 있는 특화된 기능으로 알리고 있는 중이다.

이처럼 오늘날 플래그십 스마트폰들은 4K와 가상 현실에 이미 대비된 상태지만, 내년에는 두 기능이 플래그십만의 전유물이 될 것 같지는 않다. 플래그십이 아니라 중급 이상의 성능을 가진 스마트폰에서 4K 영상 촬영이나 VR을 즐길 수 있는 비디오 프로세서와 그래픽 프로세서의 새로운 지적 재산인 말리 V61(Mali-V61)과 말리 G51(Mali-G51)을 ARM이 내놓은 때문이다. ARM이 두 프로세서의 지적재산을 발표한 것은 10월 말. 이를 국내에 소개한 것은 지난 15일 서울 코엑스 인터컨티넨탈 호텔에서 진행한 ARM 테크 심포지아 2016이었다.

사실 비디오 프로세서는 모바일 프로세서에서 크게 다뤄진 부분은 아니었다. 대부분은 CPU나 GPU의 성능에 관심을 두었기 때문이다. 하지만 비디오 프로세서는 필요에 따라 모바일 프로세서의 일부분으로 존재해 있었다. 비디오 프로세서에 따라 장치가 처리할 수 있는 영상의 처리 능력에 영향을 미친다. 물론 배터리나 여러 부차적인 부분도 영향을 받는다.

말리 V61 비디오 프로세서다. 말 그대로 영상만 전담 처리한다. 그래픽을 처리하는 데 쓰진 않는다. 이전 세대는 말리 V550. 2년 전 나왔던 비디오 프로세서다. 말리 V61은 말리 V550을 완전히 대체하는 것은 아니다. 그보다 더 많은 코덱과 성능을 보완한 비디오 프로세서다.

ARM은 말리 V61을 두고 이전 세대인 V550보다 4K의 절대적인 성능 개선에 초점을 맞췄다고 말한다. 사실 말리 V550도 4K 촬영할 수 있는 비디오 프로세서였지만, 모든 4K 코덱을 아우르진 못했다. V550은 HEVC와 VP9 두 개의 4K 코덱 중 HEVC만 담고 있었기 때문이다. 이에 비해 V61은 두 코덱을 모두 담았다. VP9은 약간 화질을 손해보더라도 스트리밍을 위한 고효율 영상 압축 코덱으로 유투브 같은 인터넷 플랫폼에서 쓰고 있어 빼놓을 수 없는 코덱이다.

말리 V61은 V550때처럼 비디오 프로세서 안에 싣는 코어의 수에 따라 처리할 수 있는 영상 해상도가 결정된다. GPU와 비슷하게 확장성을 보완한 것이다. 이를 테면 풀HD 장치용 프로세서에 넣어야 할 비디오 프로세서와 4K 장치에 넣어야 할 비디오 프로세서를 코어의 수를 통해 조정할 수 있다. 따라서 모든 말리 V61이 적용된 모바일 프로세서라도 4K 처리 성능은 달라질 수 있다. 일단 ARM은 2개 코어 이상에서 4K 녹화를 할 수 있다고 밝혔는데, 코어 수가 늘어날 수록 더 많은 프레임을 처리할 수 있다.

ARM은 말리 V61의 배터리 효율에 대해선 말을 아꼈다. 말리 V61의 지적재산을 발표했지만, 정식 공개는 12월 14일이라서다. 지금은 샘플을 테스트 중으로 이 비디오 프로세서를 이용한 배터리 효율 결과는 차후 공개할 것으로 보이는데, ARM의 로저바커 GPU 프로덕트 매니저는 하드웨어 면적은 두 코덱을 모두 담은 탓에 50% 더 커졌고 이로 인한 전력 소비가 늘어난 것은 인정했다. 또한 별도의 비디오 프로세서로 유지하는 편이 그래픽 프로세서에 통합했을 때보다 전력 효율이 더 나빠지는 것은 아니며, 디코딩보다 인코딩에서 전력을 좀더 소모할 것이라고 덧붙였다.

말리 V61과 함께 발표한 말리 G51은 그래픽 프로세서다. 앞서 ARM은 비트프로스트(Bitfrost)라 부르는 그래픽 아키텍처를 기반으로 말리 G71이라는 플래그십용 그래픽 프로세서를 내놓은 바 있는데, 이는 전적으로 성능에 초점을 맞추고 있다. 말리 G71과 달리 말리 G51은 성능에 방점을 찍는 제품은 아니다. 비트프로스트 그래픽 아키텍처는 동일하지만, 철저히 비용 효율에 초점을 맞추고 있다. 즉 더 싼 값의 프로세서로 다양한 일을 할 수 있도록 만들었다.

말리 G51이 비용 측면에서 최적화를 한 부분은 칩의 크기다. 크기를 30%를 줄여 단위 면적당 처리 성능과 배터리 효율을 60% 향상 시킨 것. 칩셋의 다이 크기가 작으면 그만큼 생산 비용이 줄어드는 면적 효율성이 핵심이다. 흥미로운 점은 말리 G71과 G51의 처리량은 24플롭스로 같다. 이는 G71에서 단일 픽셀을 처리하도록 설계한 것과 달리 G51은 듀얼 픽셀을 처리하도록 쉐이더 코어를 정의한 때문이다. G71이 3개의 실행 엔진에서 1개의 픽셀과 텍셀을 처리하는 것과 달리 G51은 한 클럭 당 2개의 픽셀과 텍셀을 처리한다. 픽셀 처리에 유리하면 3D 렌더링보다 응용 프로그램의 인터페이스를 처리할 때 부하를 줄일 수 있다.

ARM은 픽셀 처리가 더 많이 필요한 작업을 위해서 처리 성능을 보완한 것이 말리 G51이라고 말한다. 이미지 위주의 가상 현실도 그 중 하나다. 더 높은 해상도를 가진 영상을 비디오 프로세서에서 처리하고 이를 두 개의 프레임으로 처리할 때 G51이 좀더 효율적이라고 ARM은 설명한다.

ARM은 말리 G71과 목적이 다른 G51을 내놓은 이유에 대해 가상 현실 시장의 동기 부여가 있다고 보고 있다. 교육이나 체험 환경을 위해서 가상 현실은 대중화될 가능성이 높다고 본것이다. ARM은 구글 데이드림이나 삼성 기어 VR 등 상당히 진전된 스마트폰 VR을 시작으로 가상 현실이 가속될 것으로 예상했는데, 이 부분에서 비용 대비 성능 측면에서 특이점이 발생할 것으로 보고 있다. 아마도 이러한 성능을 경험할 수 있는 중급 스마트폰은 2018년에 만나볼 수 있게 되겠지만, ARM은 모바일 프로세서 제조사 중 어떤 곳이 말리 G51이나 말리 V61을 채택할지 여부는 밝히지 않고 있다.

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