ARM 모바일 프로세스 – 스냅드래곤과 엑시노스

 

모바일 프로세서는 모바일 기기의 중앙처리장치(CPU)의 역할을 수행하지만 CPU라고 하지 않는다.

그 이유는 CPU외에도 GPU(그래픽 프로세스), 네트워크 칩, 모바일 D램, 플래시메모리 등 모바일 기기를 작동시키는 주요 부품들이 모바일 프로세서에 탑재되어 있기 때문이다. 즉, 모바일 기기 작동에 필요한 여러 기능들을 하나의 칩셋 형태로 구현하기 때문에 CPU라고 부르지 않고 모바일 프로세서 또는 AP(애플리케이션 프로세서)라 부른다.

이처럼 모든 기능을 하나의 칩셋 형태로 구현한 형태를 SOC(System on Chip)라고도 한다.

 

<아이폰5S에 탑재된 애플리케이션 프로세서(AP) A7>

 

이번 글에서는 모바일 프로세서의 대표적인 제품인 퀄컴의 스냅드래곤과 삼성전자의 엑시노스 제품의 발전과정에 대하여 알아 보겠다.

 

 

ARM 모바일 프로세서

스마트폰 스펙을 보면 모바일 프로세서 항목에는 스냅드래곤, 엑시노스라는 이름이 눈에 띄지만 이보다 먼저 ARM 모바일 프로세서가 있다. 더 정확하게 말하면 ARM 모바일 프로세서는 모바일 프로세서의 설계(디자인)이다.

영국의 ARM은 전세계 모바일 기기의 95% 이상이 사용하는 모바일 프로세서를 설계하는 반도체 설계회사이다. 모바일 기기뿐만 아니라 자동차와 고성능 서버까지 ARM 모바일 프로세서가 사용된다.

그리고 ARM은 프로세서를 설계만 하지 직접 생산하지는 않는다. 따라서 ARM을 반도체 디자인 업체, 혹은 반도체 지적재산권(IP, intellectual property) 업체라고 부른다. ARM이 디자인한 프로세서가 실제 제품으로 태어나는 건 전문적인 프로세서 제조업체를 통해서다.

 

 

 

이들 제조업체로는 삼성전자, 엔디비아, 퀄컴 등 전세계 300여 곳이 있다.

삼성전자는 ARM의 프로세서 디자인을 이용해 '엑시노스' 시리즈 모바일 프로세서를 생산하며, 그래픽카드 제조업체로 잘 알려진 엔비디아는 ARM의 디자인을 받아 '테그라' 시리즈 모바일 프로세서를 만든다. 그리고 미국 퀄컴의 '스냅드래곤' 시리즈 모바일 프로세서도 ARM의 디자인을 라이선스해 만들어지는 제품이다. <자료 출처 : 네이버캐스트>

 

 

퀄컴의 스냅드래곤

 

구   분	스냅드래곤S3	스냅드래곤S4	스냅드래곤200/400/600/800
출시 년도	2011년	2012년	2013년
클릭 수	1.2 ~ 1.5GHz 듀얼코어	1.5 ~ 1.7GHz 듀얼/쿼드코어	1.0 ~ 2.3GHz 듀얼/쿼드코어
기반 설계(ARM)	Cortex-A9	Cortex-A15	Cortex-A15
GPU	Adreno220	Adreno225/320	Adreno305/320/330
주요 적용모델	옵티머스LTE,갤럭시노트	옵티머스LTE2,베가R3	갤럭시노트3,넥서스5

 

퀄컴이 제조하는 모바일 프로세서인 스냅드래곤은 국민 프로세서로 불릴 정도로 국내 스마트폰의 성능향상은 스냅드래곤의 기술 발전과 궤를 같이했다고 해도 틀린 말이 아니다.

스냅드래곤S1, S2 칩셋까지는 타 제조사와 시장 점유율에서 큰 차이가 없었으나 스냅드래곤S3부터는 달라지기 시작했다. 가장 큰 이유는 S3 칩셋부터 LTE가 지원되는 네트워크 칩이 탑재되었기 때문이다.

 

 

 

S3의 여세를 몰아 스냅드래곤S4는 Cortex-A15(ARM 설계) 기반으로 설계되어 이전 제품에서 문제되었던 발열과 배터리 효율이 대폭 개선되었다.

그리고 2013년부터 출시되는 스냅드래곤 제품의 명명(Naming)에 ‘S’ 대신에 숫자 200 / 400 / 600 / 800을 사용하였는데 당연히 높은 숫자가 프리미엄 모바일 기기에 탑재되었다. 특히 2013년 하반기에 적용된 800 칩셋에는 LTE-A 네트워크를 지원한다.

 

 

삼성의 엑시노스

 

구분	엑시노스4210	엑시노스4412	엑시노스5410
출시 년도	2011년	2012년	2013년
클릭 수	1.2 ~ 1.4GHz 듀얼코어	1.4 ~ 1.6GHz 쿼드코어	1.6 ~ 1.8GHz + 1.2GHz  쿼드코어
기반 설계(ARM)	Cortex-A9	Cortex-A9	Cortex-A15(빅리틀)
GPU	Mali - 400	Mali - 400	SGX544MP3
주요 적용모델	갤럭시S2, 갤럭시노트	갤럭시S3,갤럭시노트2	갤럭시S4,메이주 MX3

 

엑시노스는 삼성 스마트폰과 태블릿 PC에 탑재되는 고급형 모바일 프로세서이며, 엑시노스3110은 갤럭시S와 갤럭시탭에 탑재된 최초의 엑시노스 모바일 프로세서이다.

2011년에 출시된 엑시노스4210은 갤럭시S2에 탑재되었으며, 2012년에 공개된 엑시노스 4412는 갤럭시 노트2와 갤럭시S3에 탑재되어 좋은 반응을 얻었지만 일부에서는 이전의 Cortex-A9 방식이 그대로 사용한 점에 대한 불만도 제기되었다.

 

 

 

엑시노스4412 Cortex-A9 설계의 개선으로 Cortex-A15 방식으로 제작된 엑시노스5250을 출시하였으나 이미 Cortex-A15 방식으로 출시된 스냅드래곤S4가 시장을 주도하고 있었다. 그리고 스냅드래곤에 대한 패배를 만회하기 위해 꺼내든 옥타코어는 제품의 발열 문제와 LTE-A에 대한 사용자의 기대를 반영하지 못하는 등 엑시노스의 시장 점유율이 점점 낮아지고 있다.

특히 LTE-A 통신 칩과 엑시노스 5250이 호환되지 않아 자사의 엑시노스를 두고 스냅드래곤 800 시리즈를 사용하고 있다. 이번에 출시되는 갤럭시S5에서도 스냅드래곤801이 탑재되었다. 

 

2013년 2분기 시장조사에 따르면 모바일 프로세스의 시장 점유율은 퀄컴(32.4%) – 애플(16.4%) – 삼성(8.4%) 순이다.