[#IFA2019] 예상 밖 5G 모바일 프로세서의 기 싸움

해마다 모바일 전략과 기술에 관한 가장 굵직한 소식이 쏟아지는 행사라면 1초의 고민도 없이 모바일 월드 콩그레스라 말할 것이다. 가끔 모바일을 주제로 내세운 CES도 MWC에 앞서 뜨끈한 소식을 전할 때도 있지만 특정 주제 안의 모바일 기업들간 경쟁은 거의 일어나지 않는 것이 현실이다. 해마다 가을 베를린에서 열리는 IFA의 처지도 거의 비슷하다. 유럽 소비자를 겨냥한 모바일 신제품은 일부 볼 수 있지만, 핵심이 될만한 새 기술과 전략을 미리 공개하는 장은 아니었다.

그런데 IFA 2019에서 예상 밖 현상이 벌어졌다. 모바일 컴퓨팅의 핵심인 모바일 프로세서와 관련한 새 발표들이 IFA를 기점으로 잇달아 나온 것이다. 퀄컴을 비롯해 삼성과 화웨이 등 모바일 프로세서의 경쟁자들이 새로운 프로세서와 전략을 쏟아낸 것은 이전 IFA 전시회 역사에서 찾아보기 힘든 광경이다.

그 단초는 두말할 필요 없이 ‘5G’다. IFA가 비록 가전 전시회이기는 해도 유럽에서 열리는 소비자 전시회 가운데 가장 큰 규모라는 점을 볼 때, 5G 상용화를 준비하는 유럽 각 나라에 필요한 스마트폰 같은 소비자용 5G 장치를 위한 메시지가 잘 전달될 수 있는 분위기는 갖추고 있다.

하지만 IFA 2019에서 5G 스마트폰이 아니라 5G 스마트폰용 모바일 프로세서의 작은 경쟁이 일어난 것은 2년 전부터 IFA 공식 키노트의 단골이 된 화웨이가 새로운 모바일 프로세서를 발표하면서 소비자 제품의 기술 리더십으로 연결되는 효과를 무시할 수 없어서다. 화웨이는 애플이나 퀄컴보다 앞서 IFA에서 신경망 코어를 내장한 플래그십 프로세서인 기린 970을 2017년에 발표해 놀라움을 안겼고 이듬해에도 경쟁사보다 먼저 IFA에서 기린 980을 발표했다. 모바일 프로세서에 따른 스마트폰의 기술 리더십에 대한 이미지 경쟁이 일어날 수 있는 분위기 속에서 결국 삼성과 퀄컴도 IFA를 통해 새 5G 모바일 프로세서와 전략에 관한 메시지를 풀며 분위기를 내주지 않으려는 듯한 인상이다.

5G 모바일 프로세서를 둘러싼 작은 경쟁 덕분에 IFA 2019의 모바일 뉴스에 좀더 생기가 붙은 것은 사실이다. 그 생기를 불어넣은 삼성, 화웨이, 퀄컴의 5G 모바일 프로세서 및 전략을 간단히 정리한다.

삼성 | 5G 모뎀 최초 통합에 방점, 엑시노스 980(Exynos 980)

삼성이 IFA 개막 이틀 전인 9월 4일에 5G 모뎀을 처음 통합한 프로세서인 엑시노스 980을 공개하고 IFA 행사장인 시티큐브에서 실제 샘플을 공개할 것이라는 예상은 거의 없었다. 다만 엑시노스 980은 5G 모뎀을 통합한 최초의 칩이긴 해도 아키텍처를 볼 때 플래그십이 아닌 플래그십에 가까운 스마트폰을 위한 용도로 출시할 듯하다.

엑스노스 980은 엑시노스 980은 고성능 코어텍스 A77 코어 2개와 전력 효율성을 강조하는 코어텍스 A55 코어 6개를 갖춘 옥타 코어 프로세서로 GPU인 5코어 말리-G76을 세트로 묶었다. 여기에 인공 지능을 위해 NPU(신경망 처리장치)를 더해 보안 사용자 인증, 콘텐츠 필터링, 혼합 현실, 지능형 카메라 등과 같은 응용 프로그램에 향상된 기능을 제공한다. 삼성은 이전 세대 엑시노스에 비해 인공지능 처리 성능을 2.7배 향상했다고 밝혔는데, 어떤 성능이 나아졌는지 구체적인 측정 결과에 대해선 공개하지 않았다.

엑시노스 980에 통합된 5G 모뎀은 6GHz 이하 주파수 대역에서 최대 2.55Gbps의 전송하고, 4G 환경에서는 최대 1.0Gbps의 속도를 낼 수 있다. 더불어 5G와 LTE 이중 연결(E-UTRA-NR Dual Connectivity, EN-DC)을 활용하면 최대 3.55Gbps 전송 속도를 낸다. 하지만 5G 단독 모드는 지원하지 않는다.

엑시노스 980은 강화된 이미지 처리 장치(ISP)를 통해 1억800만 화소의 카메라를 지원하는 한편 초당 120프레임의 4K HDR10+ 영상을 캡처할 수 있다. 현재 삼성전자가 샤오미와 함께 1억 화소 카메라 폰을 개발 중으로 이 기능을 곧 볼 수 있을 것으로 보인다. 엑시노스 980은 8나노 핀펫 공정으로 올해 말 양산될 예정으로 샘플은 이미 제조사에 공급 중이다.

화웨이 | 플래그십 5G 모바일 프로세서의 기술력에 초점

9월 6일 오전 진행된 IFA 2019 공식 키노트에서 차기 모바일 프로세서인 기린 990 5G를 공개하던 화웨이 소비자 제품 부문 CEO 리차드 유의 프레젠테이션은 매우 공격적으로 보였다. 새로운 5G 모뎀 통합 기린 990의 특징을 소개하는 것에서 멈추지 않고 앞서 출시된 경쟁 제품들과 일일이 성능을 비교하며 상대적 우위를 강조하려 해서다.

기린 990 5G는 5G 모뎀을 통합한 모바일 프로세서로 7nm 극자외선(EUV) 공정으로 양산 중이다. 기린 990 5G에 통합된 모뎀은 지난 MWC 2019에서 발표했던 발롱 5000. 화웨이는 발롱 5000이 NSA(Non Stand Alone)만 지원하는 삼성이나 퀄컴의 5G 모뎀과 달리 SA(Stand Alone)까지 모두 지원하고 5G 단독 망에서 더 낮은 레이턴시와 높은 품질을 낼 수 있으며 5G SA가 서비스될 미래까지 대비된 제품인 점을 강조했다. 다만 화웨이가 밝힌 5G 성능은 5G NR에서 다운로드 2.3Gbps, 업로드 1.25Gbps다. mmWave도 지원하지 않는 것으로 알려졌다.

기린 990 5G는 데이터를 효율적으로 처리하기 위한 3개의 이종 코어를 담은 옥타코어 프로세서다. 기본 빅 코어에서 작은 데이터를 처리할 때 발생하는 전력 소비를 줄이는 방법으로 종전 고성능 코어의 클럭을 조정해 둘로 나눠 처리 능력을 보완했다. 기린 990 5G에 적용된 다빈치 아키텍처는 2.86GHz와 2.36GHz로 작동하는 코어텍스 A76 코어가 각각 2개씩 들어 있고, 저전력을 위한 1.95GHz 코어텍스 A55 코어 4개를 탑재했다. GPU는 16코어 말리 G76으로 그래픽 성능을 대폭 강화하면서, 시스템 캐시의 처리 구조를 개선해 게이밍에서 DDR 메모리와 GPU 간 메모리 대역폭을 15% 적게 쓰면서도 전력 효율성은 12% 줄여 전력당 성능을 높였다.

화웨이는 기린 990 5G가 퀄컴 스냅드래곤이나 삼성 엑시노스보다 더 나은 성능임을 강조하는데 상당히 노력한 듯하다. 기린 990 5G 통합 프로세서가 별도의 5G 모뎀과 연동하는 스냅드래곤 855의 면적이 0.26배 더 작고 5G 소비전력 효율성도 퀄컴 스냅드래곤 855+X50보다 44% 더 적다고 강조했다. AI 벤치마크인 ETH 3.0을 통한 결과도 2년 전에 ETH 2.0에 비해 더 높아진 7만6천206점을 기록했다면서 같은 테스트에서 2만7천410점을 기록한 스냅드래곤 855보다 거의 3배 더 높은 점수를 냈다는 결과를 공개했다. 스냅드래곤 855보다 싱글 코어 성능에서 10%, 멀티코어 성능에서 9% 더 높은 측정 결과도 띄웠다. 5G와 LTE 듀얼 심 모드에서 기린 990 5G는 이중 대기 이중 통화가 가능한 반면 퀄컴 모뎀은 불가능하다고 꼬집는 등 상대적인 강점을 나열했다.

화웨이는 기린 990 5G를 탑재한 메이트 30을 9월 중순에 발표할 예정이다. 이는 이미 기린 990 5G가 양산에 들어간 것으로 실제 상용화는 다른 모바일 프로세서 제조사보다 더 빠르다는 의미다.

퀄컴 | 중고급형까지 5G 모뎀 통합하고 생태계 협력 강조

퀄컴에 대한 도발적인 화웨이의 키노트가 끝난 뒤 오후 키노트에 퀄컴 크리스티아노 아몬 회장이 무대 올랐다. 오전 화웨이 키노트에 대한 대응을 기대한 건 사실이지만, 퀄컴은 5G 모뎀을 통합한 새로운 플래그십 스냅드래곤을 연말에 발표할 예정이어서 IFA는 5G에 대한 전반적인 상황을 전달할 것으로 예상됐다.

하지만 퀄컴은 예상 밖의 전략을 공개했다. 플래그십용 제품인 스냅드래곤 8 시리즈뿐 아니라 준플래그십 및 중급형 제품에 탑재되는 스냅드래곤 7 시리즈 및 6 시리즈까지 모두 5G를 지원한다고 공식 발표한 것이다. 중급형 제품에 5G를 위한 mmWave 및 6GHz 이하 주파수, TDD 및 FDD 모드를 포함한 모든 주요 지역 및 주파수 대역, 5G+LTE 다중 심을 지원하겠다는 발표로 올해 말부터 가격을 좀더 낮춘 5G 스마트폰을 기대할 수 있게 된 것이다.

특히 퀄컴은 스냅드래곤 7 시리즈 칩셋의 세부 사항 중 일부를 공개했다. 7nm 공정에 기반을 두고 5G 모뎀을 통합한다. 더구나 스냅드래곤 7시리즈는 퀄컴 AI 엔진 및 일부 스냅드래곤 엘리트 게이밍 기능까지 포함해 고급과 중급 사이의 기능을 제공한다. 준플래그십 스마트폰을 위한 이 프로세서는 이미 샘플을 12개 OEM 제조사에 전달했고 올해 말부터 제품이 출시될 것이라고 밝혔다. LG를 비롯해 오포, 비보, 모토롤라, HMD 글로벌이 해당 프로세서를 공급받은 12개 제조사에 들어 있다.

한편 퀄컴은 2020년 출시할 것으로 예상되는 스냅드래곤 865에 X55 5G 모뎀을 통합할 것으로 알려졌으나 이번 IFA에서 언급은 최대한 자체하는 모습이다. 다만 올해 말 개최되는 퀄컴 스냅드래곤 테크 서밋에서 자세한 내용을 공개할 것이라고 예고한 뒤 키노트를 끝냈다.