Author : Jin Hyeop Lee, Daeguen Lee

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마지막 스마트폰 리포트가 게시된지 어언 두 달이 지났습니다. 마침 이 글이 2016년의 첫 번째 스마트폰 리포트이기도 한 만큼, 두 달이란 기간 동안 어떤 일이 일어났는지 제대로 짚어드릴 필요가 있어 보입니다. 두 달 사이에 많은 일들이 있었습니다. 현재 스페인 바르셀로나에서 개최되고 있는 MWC 2016 행사에서 유수의 제조사들이 경쟁적으로 신제품을 쏟아내고 있는 것은 굳이 언급하지 않더라도 이미 잘 알고 계시겠죠(참고 : MWC 다이제스트 1부, 2부, 3부, 4부). 새 술을 새 부대에 담아야 하듯, 신형 디바이스의 등장에 발맞춰 지금껏 보지 못한 새로운 어플리케이션 프로세서(AP)들이 출시된 것 역시 전혀 놀라운 일이 아닙니다.

 

작년 연말부터 지금에 이르기까지 삼성을 비롯한 스마트폰 제조사들은 오랜 플래그십 경쟁에서 살짝 전략을 틀어 라인업의 허리에 해당하는 중급형 디바이스를 대폭 강화하는 행보를 보인 바 있습니다. 수요에 공급이 따라가는 경제학의 기본 원리에 충실하여 AP 제조사들 역시 이러한 추세를 그대로 답습하고 있는데요, 퀄컴/삼성 등을 필두로 한 AP 제조사들은 기본적으로 경쟁에서 도태되지 않기 위한 플래그십 AP의 갱신을 변함 없이 수행하면서도 동시에 중급형 라인업을 탄탄히 덧대는 모습을 연출했습니다. 본격적으로 이 달의 스마트폰을 살펴보기에 앞서 완전히 새로워진 IYD의 모바일 SoC 테이블을 살펴봅시다. 솔직히 이것 하나만으로도 이 글은 이전까지의 어떤 스마트폰 리포트보다도 가치가 있다고 자부합니다.

 

 

모바일 SoC의 모든 것 : Jan & Feb 2016

 

 

모바일 SoC 테이블을 머리끝부터 발끝까지 갈아엎으며, 저희는 테이블의 모양뿐 아니라 수록된 AP 대조군, 심지어 성능을 산정하는 방식까지 그야말로 '모든 부분'에 메스를 가했습니다. 애플의 A5, 삼성의 엑시노스 4412로 대표되던 ARMv7 기반 구형 AP가 상당수 제외되었으며(단, 세대간 비교를 위해 전세대 중 가장 널리 쓰인 스냅드래곤 800 등 일부는 잔류), A9X / 스냅드래곤 820 / 엑시노스 8890 / 기린 950 등 새로 발표된 AP 역시 당연히 추가되었습니다. 또한 한 눈에 AP간의 성능관계를 파악할 수 있도록 CPU 및 GPU 성능은 각각 애플 A9을 기준으로 표준화(normalized)된 수치로 일괄 정리했습니다. 

 

구체적으로, MP Index(in theory)는 각 AP의 CPU를 구성하고 있는 모든 코어들이 최대 속도로 동시에 작동할 때 낼 수 있는 이론상의 최대 성능입니다. 반면 MP Index(in real)은 실제로 측정된 벤치마크 점수를 바탕으로 산정한 것인데요. 즉, 'in theory' 점수와 'in real' 점수간의 괴리가 클수록 당해 AP가 이론상 발휘해야 하는 성능을 온전히 뽑지 못하고 있다는 의미가 됩니다. 이런 상황이 발생하는 데에는 여러 가지 이유가 있습니다만 주된 원인을 몇 가지 꼽아보자면 과열/과전류에 의한 쓰로틀링, 메모리 접근 레이턴시 등 멀티코어화 자체에 따르는 오버헤드 등이 있습니다. 특히 몇몇 AP의 경우 '헤테로지니어스 멀티프로세싱(HMP)'이 아닌 '클러스터 마이그레이션'을 통해 다중 클러스터를 관리하는 것으로 보이는데(대표적으로 테그라가 있습니다), 이 경우 멀티코어 성능은 빅+리틀 클러스터 성능의 합산이 아닌 빅 클러스터만의 성능으로 발휘되므로 유사한 구성을 갖는 다른 HMP 기반 AP보다 실제 성능이 크게 떨어지게 됩니다.


한편, SP Index 역시 각 아키텍처가 이론상 발휘해야 하는 성능수치를 표준화시킨 것입니다. 대부분의 AP에 있어 단 하나의 코어만 작동하는 상황에서는 자신이 원래 내야 하는 성능을 충분히 발휘하고 있어 MP Index와는 달리 이론과 현실의 구분이 없습니다. 다만 스냅드래곤 810 초기 모델의 경우 싱글코어 테스트에서조차 쓰로틀링으로 인해 스펙상 작동속도에 도달하지 못하는 상황이 발생했기에 예외적으로 리비전별 SP Index를 구분해 적었습니다.

 

 

(출처 : The Mobile CPU Core-Count Debate, AnandTech)

 

흔히 한 AP의 성능을 논할 때에는 멀티코어 성능만을 보기 쉽고, 특히 아시아태평양 시장에서 코어 갯수를 중시하는 경향이 두드러지고 있으나 실제 사용자들이 마주하게 되는 어플리케이션의 멀티코어 최적화 정도는 의외로 그리 높지 않습니다(참고 : The Mobile CPU Core-Count Debate, AnandTech). 오히려 아직도 대부분의 워크로드 하에서는 싱글코어의 성능이 절대적으로 중요하게 작용하는데, 저희가 테이블에 SP Index를 별도로 표기한 것은 바로 이러한 고찰에서 내린 결론입니다. 일반적으로 보아 MP Index는 '빡센' 작업을 수행하는 경우에, SP Index는 캐주얼한 워크로드 및 일상적인 빠릿빠릿함 - 즉 '체감 성능'을 좌우하는 것으로 크게 대별할 수 있겠습니다.

 

또한 새로 개편된 테이블에는 '드디어' 각 AP별 GPU 성능이 수록되어 있습니다. 정확히는 GPU별 부동소수점 연산성능(FLOPS 성능) 및 게이밍 성능의 두 가지를 제공합니다. 우선 FLOPS 성능은 해당 GPU가 얼마나 많은 부동소수점 연산유닛(=스트림프로세서)을 갖추었는지와 사실상 동의어라 할 수 있으며 아시다시피 GPU를 사용한 어플리케이션 가속 및 범용 연산 성능에 직결되는 지표입니다. 반면 게이밍 성능은 연산유닛뿐만 아니라 텍스처 유닛(TMU), 래스터라이제이션 유닛(ROP) 등 GPU의 여러 구성요소들이 복잡하게 작용한 결과이기 때문에 이 두 성능지표가 반드시 정비례관계에 있는 것은 아닙니다. 실제로 FLOPS 성능이 좋으면서도 게이밍 성능은 나쁠 수도 있고, 그 반대의 경우도 가능합니다. '범 AMD'(Radeon 및 퀄컴 Adreno) 및 엔비디아의 경우 상대적으로 범용성이 중시하는 PC용 아키텍처로부터 파생되어 게임성능 대비 FLOPS 성능이 높은 편이지만, PowerVR과 Mali는 반대로 FLOPS 성능이 상대적으로 낮고 게이밍 성능이 상대적으로 높습니다.

 

한가지 덧붙이자면, ARM의 레퍼런스 GPU 아키텍처인 Mali(Midgard)의 경우 공식 스펙시트의 FLOPS값과 IYD 테이블에 표기된 FLOPS 값이 서로 다르다는 점을 눈여겨 봐 주시기 바랍니다. 구체적으로 공식 스펙시트와 저희가 구한 값 사이에는 1.7:1이라는 일정한 비율이 존재합니다. 이는 하나의 Midgard 클러스터가 10개의 범용 연산유닛과 7개의 특수기능유닛(SFU)으로 구성되어 있기 때문입니다. 제조사측에서는 당연히 모든(17개의) 연산유닛을 가동하는 시나리오를 전제하고 스펙시트를 작성했지만, 저희가 제시하고자 하는 'FLOPS 성능'의 취지에는 오직 범용 연산유닛(10개)만이 부합하기에 이러한 차이가 발생하게 되었습니다.

 

마지막으로 Performance Index는 1080p offscreen 벤치마크 자료들을 사용해 표준화시킨 게이밍성능 지표입니다. 물론 탑재된 디바이스의 해상도에 따라 달라질 수 있으나(대체로 픽셀 수에 반비례합니다), 각 AP의 동일 해상도에서의 게이밍 성능을 비교해보기엔 부족함이 없을 것입니다.


지금까지 새로운 'IYD 모바일 SoC 테이블'의 개편 사항을 살펴 보았습니다. 이제부터는 위 테이블의 데이터들이 말하고 있는 내용을 독자 여러분께 통역해 드리도록 하겠습니다.



퀄컴 리부트 : 드래곤 길들이기

 

 

먼저 스마트폰 시장 전반에 큰 영향력을 행사하는, 혹은 행사했던, 퀄컴을 살펴봅시다. 지난 IYD 스마트폰 리포트(참조 : 2015년 10/11월, 12월)에서 지적한 바 있듯 2015년 안드로이드 스마트폰의 성능은 '삼성'과 '비 삼성'으로 나눠질 만큼 양극화되어 있었는데, 이는 다름아닌 퀄컴의 실책 때문이었습니다. 앞서 소개한 IYD 모바일 SoC 테이블을 인용하자면 초기 스냅드래곤 810의 멀티코어 성능은 이론상 기대되는 성능의 42%에 불과한데(=스펙상 작동속도의 60%가 쓰로톨링으로 순삭됨), 이는 같은 시기 삼성의 플래그십 AP였던 엑시노스 7420보다 42%나 낮은 것임은 물론 자사의 동생뻘 모델인 스냅드래곤 808보다도 5%가량 낮은 것입니다. 퀄컴만 바라보던 스마트폰 제조사들에게 최악의 악몽이 실현되는 순간이었습니다.


이런 문제가 일어난 것은 퀄컴이 ARMv8로의 전환을 충분히 대비하지 못했기 때문입니다. 퀄컴은 애플이 A7 칩을 실제로 발표하는 시점까지만 해도 ARMv8을 가깝지 않은 미래로 생각하고 있었습니다. 게다가 퀄컴은 당시 Krait이라는 자체 코어 IP를 확보한 상태였으므로 이를 개선하는 형태로 로드맵을 구성하고 있었습니다. 이는 퀄컴이 왜 삼성의 옥타코어 구성을 비웃었는지, 애플 A7 칩이 처음 공개되던 시점에서 그렇게 신경질적인 반응을 보였는지를 잘 설명해 줍니다. 애플이 A7을 발표하고 얼마 되지 않아 퀄컴은 완전히 새로운 로드맵을 발표합니다. ARM 표준 IP로 구성된 플래그십 AP 스냅드래곤 810이 그들의 로드맵에 등장합니다.

 

하지만 ARM의 Cortex-A57을 그대로 가져다 쓴다고 해도 그 RTL을 수정하는 것은 여전히 SoC 제조사의 몫입니다. 삼성이 2015년 IEEE에서 공개한 내용들을 보면 삼성이 Cortex-A57을 거의 마개조급으로 개조했음이 확인됩니다. 게다가 20nm공정으로 최초로 만들어진 삼성의 ARMv8 AP, 엑시노스 5433은 스냅드래곤 810에 비해 약 10%가량 낮은 작동속도를 갖고 있습니다. 결국 두 단계 -IP 개조, 저클럭 출시- 의 조심스러운 마이그레이션으로 삼성이 ARMv8 AP를 성공적으로 데뷔시킨 것과 대조적으로 퀄컴은 스냅드래곤 810을 개발함에 있어 완급을 제대로 조절하지 못했고, 이로 인해 사전에 제어하지 못한 발열 문제가 불거지게 된 것입니다.

 

 

이러한 퀄컴의 실책은 삼성을 제외한 AP시장 전체, 나아가 안드로이드 스마트폰 제조업계 전체에 큰 쓰나미를 몰고 왔습니다. 가장 큰 피해자격인 LG가 독자 AP '뉴클런(Nuclun)' 개발에 더 공을 들이게 된 것 역시 이것과 무관하지 않습니다. 게다가 미디어텍, 하이실리콘 등의 업체들은 당시 시장의 빈 공간을 효과적으로 파고들어 독자적인 지위를 구축하기에 이르렀습니다.

 

물론 시간이 지나면서 스냅드래곤 810은 분명히 개선되었습니다. 이 AP를 탑재한 스마트폰 중 가장 최근에 등장한 구글-화웨이의 넥서스 6P는 플래그십에 걸맞는, 상당히 좋은 성능을 보여주고 있기까지 하죠. 스냅드래곤 810 최후의 디바이스인 넥서스 6P와 최초의 디바이스 LG G Flex 2는 명목상 동일한 AP를 탑재했음에도 불구하고 거의 1.5배 이상의 성능 차이가 납니다. 아래 그래프는 AnandTech이 시간대별로 스냅드래곤 810의 풀로드시 코어클럭 변화 양상을 측정한 자료입니다. 넥서스 6P에 탑재된 개선된(revised) 스냅드래곤 810이 10분 이상 1GHz 이상의 클럭을 유지하며, 이후로도 960MHz에서 더 내려가지 않는 것과 대조적으로 G Flex 2는 시종일관 384~864MHz 사이를 맴돌고 있는 모습을 보여주고 있습니다.

 

 

(출처 : Nexus 6P Review, AnandTech)

 

하지만, 너무 늦었습니다. 스냅드래곤 810은 이미 출시된 지 1년이 넘었습니다. 퀄컴이 명예회복을 바란다면 (스냅드래곤 810을 어찌해볼 새도 없이) 어느새 스냅드래곤 820을 실전해 투입해야 할 상황에 내몰렸습니다. 다행이라면 스냅드래곤 820부터 적용되는 퀄컴의 자체 코어 IP 'Kryo'가 썩 괜찮게 나왔다는 점입니다. Kryo는 정수/부동소수점 덧셈을 Cortex-A57보다 더 적은 사이클에 수행할 수 있으며(각각 2->1, 5->3) 이를 바탕으로 싱글코어 성능을 향상시키는 데 성공했습니다(참조 : The Qualcomm Snapdragon 820 Performance Preview, AnandTech).

 

또한 Cortex-A57과 Cortex-A53이 빅/리틀 클러스터로 조합되는 ARM의 표준 설계와 달리 퀄컴은 Kryo 쿼드코어만으로 고성능과 저전력 작동을 모두 꾀했습니다. 구체적으로 4개의 Kryo 코어 중 두개는 2.15GHz / 다른 둘은 1.59GHz로 작동속도가 차등화되어 있고, 저속 코어의 경우 캐시 용량 등이 추가로 차등화되어 있는 것으로 짐작됩니다. 이러한 자체 IP 적용의 결과 스냅드래곤 820은 싱글코어 성능이 더 높은 클럭의 엑시노스 8890과 비슷하거나 심지어 더 좋으며, 멀티코어 성능 역시 코어 갯수가 절반인 것을 고려하면 매우 준수한 수준으로 올라왔습니다. 무엇보다 GPU 성능이 대폭 강화되면서 엑시노스 8890과 종합적으로 비슷하게 겨뤄볼 수 있게 되었습니다.


이렇듯 플래그쉽 AP의 위상을 재정립하는 가운데 라인업의 '허리'를 보강하는 데도 소홀하지 않았습니다. 최근 저희가 테스트한 갤럭시 A9에 탑재된 스냅드래곤 652 등이 대표적인 예로 해당 AP는 28nm 제조공정을 채택했음에도 Cortex-A72 코어의 채용 및 (과욕을 부리지 않은) 적당한 클럭의 조화로 매력적인 성능과 소비전력을 보인 바 있습니다. 또한 최근 발표된 Cortex-A53 옥타코어 구성의 스냅드래곤 625는 비 하이엔드 AP 가운데 최초로 FinFET 공정을 채택한 AP라는 타이틀을 얻기도 했습니다(링크).


정리하자면, 퀄컴은 스냅드래곤 810의 실수를 딛고 일어나 다시 탄탄한 라인업을 구축하는 중이라고 볼 수 있겠습니다. 그렇다면 과연 스냅드래곤 800 시절만큼 전성기적 기량을 보이는 것도 가능할까요? 일단은 희망적으로 보여집니다. 그때와 마찬가지로 삼성의 절반과 LG, 샤오미, 소니 등 주요 고객사를 되찾게 되었거든요. 그러나 퀄컴이 부진했던 한 해동안 두각을 나타내 어느덧 무시할 수 없을 만큼 커져버린 신흥 팹리스들 역시 나름의 파이를 확보할 것이기에 결국 이들이 얼마나 커지느냐가 거꾸로 퀄컴의 성장한계를 설정할 것이라 하겠습니다. 특히 하이실리콘은 모회사 화웨이의 시장점유율이 확대되는 것에 비례해 AP 선적량이 증가하는데다 그들의 플래그십 AP인 기린 950의 성능 역시 상당히 좋은 편이어서 무시할 수 없고, 미디어텍 역시 사상 첫 10코어 AP인 헬리오 X20을 다크호스로 내세운 한편 (스냅드래곤 625에 이은)두 번째 FinFET 기반 중급형 AP인 헬리오 P20을 예고한 상태이기에 예의주시해야 할 떠오르는 별입니다(링크).



최신 아키텍처 엿보기 : 트위스터, Cortex-A72, 몽구스, Kryo


앞서 소개한 'IYD 모바일 SoC 테이블'은 많은 정보를 담고 있지만 테이블에만 의존해서는 볼 수 없는 것 역시 많습니다. 이번 세대의 플래그십 AP는 ARM의 표준 코어를 쓰기보다 자사의 커스텀 코어를 쓰는 경향이 두드러지며 특히 빅3이라 할 수 있는 애플, 삼성, 퀄컴이 각각 독자 코어 IP를 탑재하여 그 어느때보다 성능 비교가 까다로워졌습니다. 이번 장에서는 각 아키텍처의 성능특성을 분석해 현 세대 AP의 성능을 점검해보는 한편, 모바일 CPU의 거시적인 발전 방향까지 짚어보도록 하겠습니다.

 

 

위 그래프는 각 아키텍처를 사용한 대표적인 AP의 싱글코어 Geekbench 점수를 1GHz로 표준화시킨 결과입니다. 일단 A9 / A9X에 탑재된 애플의 Twister가 단연 앞서가는데요. 하지만 Twister의 성능특성은 아이폰 6s 리뷰(링크)에서 이미 상세히 다룬 바 있으므로 오늘은 새로운 얼굴들인 Kryo와 엑시노스 M1(몽구스), 그리고 Cortex-A72에 대해 더 자세히 살펴보도록 하겠습니다.


먼저 Kryo를 살펴봅시다. 스냅드래곤 810이 옥타코어 구성이었는데 820은 도로 쿼드코어가 되었단 것에서부터 코어당 성능이 상당히 높아졌다는 추측이 가능합니다. 벤치마크 결과 역시 이러한 추측과 크게 다르지 않아 Kryo의 IPC는 Cortex-A57 대비 정수 기준 약 25%, 부동소수점 기준 약 40%의 향상을 보였습니다. 후술하겠지만 오늘날의 워크로드가 대부분 CPU의 부동소수점 성능에 크게 의존한다는 점을 생각하면 부동소수점 성능이 40% 가량 향상된 것은 대단히 큰 것입니다. 게다가 적이자 동지인 삼성의 14nm FinFET LPP 공정에 힘입어 스냅드래곤 820은 810보다 작동속도 역시 상향되었고, 이에 따라 싱글코어 성능이 크게 늘어 일부 어플리케이션에서는 두 배 가까운 성능 향상폭을 보이게 되었습니다.


다음은 엑시노스 M1입니다. 개발 당시부터 뱀(Krait) 잡아먹는 몽구스라는 컨셉으로 퀄컴 킬러로써 기대를 모았는데요. 일단 소문과는 달리 Cortex-A57 대비 IPC 향상이 그리 크지 않으며 Cortex-A72와 엇비슷한 수준의 IPC를 보여주고 있습니다. 앞서 IYD가 칼럼에서 지적한 바와 정확히 일치하죠(링크). 구체적으로 Cortex-A57 대비 정수 성능은 5%, 부동소수점 성능은 10% 가량의 향상이 있었습니다. 다만 엑시노스 8890의 높은 작동속도로 미루어 보아 좀 더 고클럭화가 용이하도록 튜닝을 가했을 것으로 보이는데, 실제로 엑시노스 8890은 기본적으로 빅 클러스터의 클럭이 상당히 고클럭(2.3GHz)일뿐 아니라 일종의 터보부스트 기능을 탑재하여 1~2코어 풀로드시 최대 2.6GHz까지 클럭을 높일 수 있게 되었습니다. 이에 힘입어 엑시노스 8890의 싱글코어 성능은 스냅드래곤 820의 그것과 엇비슷한 수준으로까지 끌어올려졌습니다. 전작인 엑시노스 7420보다 훨씬 빠릿빠릿한 체감성능을 제공하게 되었음은 물론입니다.

 

마지막은 ARM의 '뉴 노멀', Cortex-A72입니다. Cortex-A72 역시 기존 Cortex-A57에서 크게 증가한 IPC를 보여주지는 못했습니다. 기본적으로 Cortex-A57, A72 및 엑시노스 M1 모두 '3-wide의 비순차 수행 구조(Out-of-Order Execution, OoO)'라는 큰 틀을 공유하고 있으므로 이들이 서로 판이하게 다른 성능을 보이리라는 기대 자체가 현실성이 떨어지는 것이기도 합니다. 전체적으로 Cortex-A72는 Cortex-A57에서 절대 성능의 개선보다는 전력대 성능비 개선에 더욱 공을 들인 아키텍처라는 인상이 강합니다.


이상으로, 각 아키텍처에 대한 더욱 심도 있는 분석은 곧 등록될 Galaxy S7 / S7 Edge 리뷰, LG G5 리뷰 및 2016년형 Samsung Galaxy A 시리즈(A5, A7 & A9) 리뷰의 몫으로 남겨두고, 이 글의 남은 분량에서는 좀 더 거시적으로 이들 아키텍처의 발전 방향을 짚어보도록 하겠습니다.

 

 

위 그림은 각 아키텍처별로 정수 연산성능 대 부동소수점 연산성능의 비를 구한 것입니다. 즉 아키텍처명 아래의 숫자가 클수록 상대적으로 부동소수점 연산성능이 중요시되었다는 의미입니다. 전체적으로 보아 최신 아키텍처로 이행할수록 부동소수점 연산성능의 비중이 커지는 경향성을 확인할 수 있습니다. 주로 이런 경향에 예외가 있는 부분은 ARMv7에서 ARMv8로 이행하는 시점입니다. 이 때는 새로운 명령어 셋을 이용해 코어를 설계했고 절대 성능 자체도 급격히 증가했던 시점이라 이런 현상이 나타난 것으로 보입니다.


무엇보다 최신 아키텍처들을 살펴보면 자신들이 대체하는 이전의 아키텍처에 비해 부동소수점 연산성능의 비중이 상대적으로 강화되었음을 알 수 있습니다. 애플은 말할 것도 없거니와 나머지 세 개의 아키텍처들은 모두 Cortex-A57을 대체하면서 등장했다는 것을 생각해보면 이런 경향성이 분명해집니다. 이런 변화는 사실 예견되었던 것으로, 현대 컴퓨팅 환경의 워크로드는 점점 부동소수점 연산의 비중이 커지고 있기 때문에(링크) 결국 워크로드의 수요에 대응하는 방향으로 아키텍처가 진화해 온 것이라 할 수 있겠습니다.


이상을 감안한다면 앞으로의 AP의 발전 방향 역시 짚어볼 수 있을 것입니다. 기술적인 혁신이 없다면 차기 코어 IP 역시 현재와 비슷한 수준의 너비를 가질 것입니다. 물론 코어 갯수나 구성이 지금과 판이하게 달라진다면, 당연히 더 넓거나 좁은 아키텍처가 채택될 가능성이 있지만 그러한 시나리오에 무게를 싣기는 어렵습니다. 스레드 레벨 병렬성(TLP)과 명령어 레벨 병렬성(ILP)이 현세대의 그것으로부터 급격히 변화하리라 기대하기 어렵기 때문입니다. 그보다는 캐시 관리 정책의 효율을 개선하고, 파이프라인 분절을 재설계하는 등의 마이너 업데이트가 이뤄질 가능성이 높으며, 이를 통해 IPC와 작동속도를 더불어 높이는 한편 부동소수점 파이프라인을 신설하는 등 정수 : 부동소수점의 무게중심을 더욱 부동소수점 쪽으로 끌어 오는 변화가 가해질 것으로 예상됩니다.


지금까지 AP의 발전방향과 현 주소에 대해 살펴보았습니다. 개별 컴포넌트의 가치의 총합이 곧 완제품으로서의 가치를 의미하는 PC와는 달리 스마트폰은 완제품으로써의 고유한 아이덴티티가 대단히 큰 비중을 차지합니다. 따라서 진정 '스마트폰'을 평가하기 위해서는 단순히 AP의 성능만 살피는 게 아니라 각각의 완제품으로서의 특성을 자세히 들여다볼 필요가 있습니다. 이 글에서 그러한 역할을 수행하는 부분이 바로 스마트폰 라운드업이라 할 수 있죠. 스마트폰 라운드업은 완제품으로써 스마트폰의 성능을 다시 측정합니다. 성능 수치 역시 여러 개의 벤치마크의 결과를 합산하고 최대한 실생활에 가까운 워크로드를 구성함으로써 독자분들이 실질적인 성능 비교를 쉽게 할 수 있도록 했습니다. 자, 지금부터 스마트폰 라운드업을 시작합니다.



스마트폰 라운드업 : Jan & Feb 2016


두 달만에 찾아오는 스마트폰 라운드업 코너입니다. 당연히 다루는 스마트폰의 종류가 늘어났습니다. 그 사이 새로 출시된 중, 저가형 스마트폰들이 추가되었고 2016년형 갤럭시 A5, A7 역시 추가되었습니다. 갤럭시 S7의 경우 아직 출시는 되지 않았지만 성능 비교를 위한 벤치마크가 완료되어 표에 추가되었습니다. 다만 현재 시판중인 제품이 아니기 때문에 공식 추천이나 눈여겨볼 모델로 선정되지는 않을 것입니다. 그럼 먼저 각 스마트폰들의 CPU 성능을 알아봅시다.

 

 

CPU 성능은 Basemark OS II의 연산 성능 점수와 긱벤치의 멀티프로세서 점수를 각각 표준화한 후 합산하여 구해졌습니다. 긱벤치 멀티프로세서 점수의 경우 해당 스마트폰의 최대 성능을 반영하며 Basemark OS II의 경우 멀티프로세서와 싱글프로세서 결과를 합산한 결과로 싱글프로세서의 성능이 일부 반영됩니다. 게다가 양 쪽 벤치마크가 서로 다른 시나리오를 구성하여 벤치마크가 시행되기 때문에 이 두 개의 성능을 합산하는 것은 전체적인 CPU 성능을 살펴볼 수 있는 좋은 단일 수치가 될 것입니다.


한참동안 큰 변화가 없던 그래프에 드디어 유의미한 변화가 생겼습니다. 갤럭시 S7이 오랫동안 CPU 성능 1위 자리를 차지하고 있던 아이폰 6s를 밀어내며 1위에 등극했습니다. 새로 추가된 갤럭시 A7(2016)의 경우 아이폰 6와 비슷한 수준의 CPU 성능을 보여줬습니다. 갤럭시 A5(2016)의 경우 갤럭시 A7(2016)과 동일한 성능을 갖고 있습니다.

 

 

그래픽 성능 역시 여러 가지 시나리오를 상정하고 더해진 결과입니다. 가장 먼저 GFXBench의 온스크린, 오프스크린 성능을 각각 표준화해 합산한 결과에 Basemark OS II의 그래픽 성능 점수와 Basemark Mobile GPU의 그래픽 성능 점수 각각을 표준화해 합산했습니다. Basemark OS II는 비교적 저부하의 그래픽 테스트가 실시되며 온스크린, 오프스크린 결과를 합산한 점수를 산출합니다. Basemark Mobile GPU는 고부하의 그래픽 테스트가 실시되며 역시 온스크린, 오프스크린 결과를 합산한 점수를 산출합니다. 즉 우리가 실생활에서 맞닥뜨릴 수 있는 대부분의 상황이 포함되어 있는 수치입니다.


그래픽 성능 역시 새로 추가된 제품들을 위주로 살펴봅시다. 갤럭시 S7이 갤럭시 S6에 비해 큰 폭으로 향상된 성능을 보여주고 있지만 QHD 해상도 때문에 아이폰 6s의 그래픽 성능에 미치지는 못했습니다. 갤럭시 A7(2016)은 꽤 낮은 그래픽 성능을 보여주고 있는데 현 시점에서 제조사들이 중가형 스마트폰을 어떻게 차별화하는지를 잘 확인할 수 있는 대목입니다.

 

 

종합성능은 각각 표준화된 CPU, GPU 점수를 1:1의 비율로 합산한 결과입니다. 갤럭시 S7이 아쉽게 1위를 탈환하는 데 실패했습니다. CPU 성능의 경우 아이폰 6s, 6s Plus에 비해 높지만 그래픽 성능에서 손해를 본 부분이 안타깝습니다. 아이폰 6s의 집권은 새로운 플래그십 제품이 추가될 때 까지 연장될 듯 합니다. 다만 스냅드래곤 820을 사용한 LG G5가 성능 차트에 추가된다면 아이폰 6s의 우위를 장담할 수 없을 것입니다. 스냅드래곤 820은 CPU 성능은 갤럭시 S7에 비해 상대적으로 낮겠지만 그래픽 성능이 더 높기 때문에 종합적 성능에서는 근소한 우위를 차지할 것으로 보입니다.

저는 위 정보들을 바탕으로 여러분들께 추천할 스마트폰들을 선정했습니다. 다만 갤럭시 S7의 경우 위에서도 언급한 것처럼 아직 출시되지 않은 상태이기 때문에 추천 스마트폰에 선정되지는 않았습니다. 갤럭시 S7에 대한 좀 더 자세한 정보들은 곧 갤럭시 S7 리뷰로 보여드리겠습니다.


먼저 IYD가 공식적으로 추천하는 최고 성능 패블릿을 살펴보겠습니다.



iPhone 6s Plus (최고성능 패블릿, 공식 추천제품)


5.5' LCD Display / 1920 x 1080(401ppi) / Apple A9 / 2GB LPDDR4 / 16GB, 64GB, 128GB(용량 확장 불가)

 

 

아이폰 6s Plus는 애플의 최신 아이폰이자 두 번째 패블릿 제품입니다. 출시된 이후 꾸준히 최고성능 패블릿의 자리를 지키고 있습니다. 애플의 A9 칩은 독보적인 싱글코어 성능과 준수한 멀티코어 성능, 그리고 높은 그래픽 성능으로 아이폰을 뒷받침해줍니다. 갤럭시 S7의 차트 진입으로 최고 성능 CPU 타이틀은 빼앗겼지만 여전히 최고의 그래픽 성능과 종합 성능 타이틀을 보유하고 있습니다. 아이폰 6s부터 새로 탑재된 3d Touch는 이 제품을 더욱 돋보이게 합니다.


물론 이 제품에도 장점만 있는 것은 아닙니다. 가장 먼저 지적하고 싶은 부분은 16GB / 64GB / 128GB로 이어지는 용량 정책입니다. 2015년의 플래그쉽 제품에 16GB의 저장 용량은 너무 속 보이는 정책이 아닐까 합니다. 특히 이번 제품에서 홍보하고 있는 4K 비디오나 라이브 포토 등은 저장용량을 많이 먹는 기능들입니다. 게다가 아이폰은 마이크로 sd 카드 등을 통한 추가적인 용량 확장이 불가능하기에 이런 점을 구매시에 반드시 고민하실 필요가 있습니다. 거기에 배터리가 일체형이고 카메라가 경쟁 플래그쉽 제품보다 성능이 떨어진다는 것 역시 지적해야 할 부분입니다.


아이폰 6s Plus에 대한 좀 더 자세한 내용은 Inside Your iPhone 6s(링크)를 참조하시기 바랍니다.



Nexus 6P (최고의 가격대 성능비 패블릿, 공식 추천제품)


5.7' AMOLED Display / 2560 x 1440(518ppi) / Snapdragon 810 / 3GB LPDDR4 / 32GB, 64GB, 128GB (용량 확장 불가)

 


구글의 최신 레퍼런스폰인 넥서스 6p입니다. 위에서도 언급한 것처럼 스냅드래곤 810을 탑재하고 있긴 하지만 최초로 우리에게 충격을 주었던 스냅드래곤 810과는 완전히 다른 물건임을 다시 한 번 말씀드리고 싶습니다. CPU 성능과 그래픽 성능 모두 엑시노스 7420과 버금가는 정도의 성능에 훨씬 저렴한 출고가를 가지고 출격한 넥서스 6p는 고성능과 실리를 모두 찾는 사람에게 안성맞춤일 것입니다. 


다만 넥서스 6p는 구글 순정이라는 점이 가장 큰 장점이자 단점 중 하나입니다. 각종 제조사들이 안드로이드 운영체제에 추가하는 여러 가지 기능들 역시 모두 빠진 상태이기 때문에 사용상에 불편함이 있을 수 있습니다. 대신 핸드폰을 켜자마자 덕지덕지 깔려 있는 제조사, 통신사 앱들로부터 해방될 수 있겠지요. 한가지 더 아쉬운 점은 아이폰처럼 용량 확장이 불가능한 점과 배터리가 일체형이라는 사실입니다. 원래 넥서스 6P는 32, 64, 128GB 모델이 있지만, 한국에 정식 출시된 모델은 32GB밖에 없다는 사실 역시 구매 시에 고려해 봐야 할 것입니다.



LUNA (훌륭한 가성비의 보급형 패블릿, 눈여겨볼 제품)


5.5' LCD Display / 1920 x 1080(401ppi) / Snapdragon 801 / 3GB LPDDR3 / 16GB(+16GB SD; 용량 확장 가능)

 

 

TG & 컴퍼니의 루나폰입니다. 패블릿 제품 중에서 사실상 가격대성능비가 가장 좋은 제품입니다. 스냅드래곤 801은 훌륭한 CPU 성능과 동시에 훌륭한 GPU 성능을 갖고 있습니다. 최근 출시되는 중, 저가형 스마트폰을 타깃으로 하는 SoC들이 CPU 성능은 상대적으로 잘 확보하는데 GPU 성능으로 플래그십 모델과 차별화를 두는 점을 감안하면 두 성능간의 균형을 매우 잘 잡은 스마트폰이라고도 볼 수 있습니다. 게다가 3GB의 램이나 FullHD 해상도 등 어디 하나 빠지지 않는 면모를 과시합니다. 게다가 최근 용량 확장이 막힌 모델이 많은 상황 속에서 SD 카드를 통해 용량을 확장할 수 있는 것은 루나폰의 장점 중 하나입니다.


지금까지 IYD가 선정한 2종의 공식 추천 제품과 한 종의 눈여겨볼 패블릿을 살펴봤습니다. 여기에 선정이 되지는 못했지만 새로운 갤럭시 A7은 삼성 스마트폰의 핵심기능들을 탑재하고(삼성페이 등) 깔끔한 디자인과 함께 훌륭한 배터리 지속시간 등을 가진 훌륭한 제품입니다. 특히 다음달부터는 새로운 플래그십 패블릿들이 진입할 것으로 보이는데 벌써부터 기대가 됩니다.


패블릿 제품을 살펴봤으니 이제는 화면크기가 5.5인치 이하인 스마트폰 제품군을 살펴볼 차례입니다. 역시 먼저 최고 성능을 기록한 제품부터 살펴봅시다.



iPhone 6s (최고 성능 스마트폰, 공식 추천제품)


4.7' LCD Display / 1334 x 768(326ppi) / Apple A9 / 2GB LPDDR4 / 16GB, 64GB, 128GB(용량 확장 불가)

 

 

애플의 최신 스마트폰인 아이폰 6s입니다. 역시 A9 SoC의 탑재로 높은 CPU 성능과 최고의 그래픽 성능을 보유하고 있습니다. 특히 아이폰 6s의 경우 해상도가 낮기 때문에 온스크린 그래픽 성능이 더 높아 체감상 가장 성능이 높은 스마트폰에 선정되었습니다. 아이폰 6s의 경우 대부분의 장단점을 상기한 아이폰 6s Plus와 공유하고 있습니다. 다만 아이폰 6s는 아이폰 6s Plus에 비해 좀 더 낮은 배터리 용량을 가지고 있기 때문에 구매 결정을 내릴 때 이 점도 빠뜨리지 않고 고려해 봐야할 것입니다.


아이폰 6s에 대한 더 자세한 내용은 Inside Your iPhone 6s(링크)에서 확인하실 수 있습니다.



Galaxy A5(2016) (훌륭한 가격대 성능비 스마트폰, 공식 추천제품)


5.2' AMOLED Display / 1920 x 1080(424ppi) / Exynos 7580 / 2GB LPDDR3 / 16GB(용량 확장 가능)

 

(이미지 출처 : GSMArena)

 

갤럭시의 새 A 시리즈의 중견, Galaxy A5(2016)모델입니다. 갤럭시의 새 A 시리즈는 Cortex-A53 옥타코어를 탑재해 준수한 CPU 성능을 보여주고 있습니다. 다만 그래픽 유닛의 성능이 떨어진다는 건 아쉬운 점일 수 있습니다.


2016년의 갤럭시 A 시리즈들은 그 포지션을 완전히 새로이 했습니다. 특히 전, 후면 모두에 적용된 2.5D 글라스는 제품 디자인에 한층 고급스러움을 더해줍니다. 제품 자체의 만듦새나 품질 역시 훌륭합니다. 지문 인식, 삼성페이 등 최신 삼성 스마트폰의 UX를 구성하는 기능이 대거 추가된 것 역시 마음에 드는 부분입니다. 무엇보다 이 제품의 가장 큰 장점은 오래가는 배터리가 아닐까 싶습니다. IYD의 자체 배터리 테스트 결과 2016년형 갤럭시 A 시리즈 모두 지금까지 IYD가 테스트한 스마트폰 중 가장 훌륭한 배터리 성능을 가지고 있었습니다. 게다가 삼성이 다시 SD 카드를 통한 용량확장을 허용한 것 역시 이 제품의 장점 중 하나입니다. 갤럭시 A 시리즈에 대한 좀 더 자세한 내용은 곧 찾아올 IYD의 리뷰를 기대해 주세요.


이렇게 스마트폰 역시 IYD의 공식 추천 제품 두 종을 선정했습니다. 현재 갤럭시 S6, 아이폰 5s 등 가까운 시일 내에 그 제품의 후속작 또는 특장점을 계승하는 제품이 예고되어 있는 경우 공식 추천, 눈여겨 볼 제품에 포함시키지 않았습니다.


결론


이번 리포트의 가장 큰 뉴스는 각 제조사들의 새로운 아키텍처 그리고 그것을 탑재한 제품들입니다. 하지만 이 제품들이 아직 한국 시장에 진출하지 않았기에 SoC 테이블과 성능 차트에만 일부 이름을 올렸을 뿐, 공식 추천 제품이나 눈여겨볼 제품에는 포함되지 못했습니다. 하지만 이런 신제품들이 한국 시장에 상륙하는 다음 달의 스마트폰 리포트는 여러분들에게 좀 더 동적인 모습을 보여드릴 수 있으리라 기대합니다.


이번 리포트에서는 제조사들의 새로운 아키텍처들의 발전 방향을 짚어보았습니다. 당연히 전체 SoC의 성능을 향상시키는 가운데, 상대적으로 싱글스레드 성능과 부동소수점 성능이 강화되는 모습을 지켜볼 수 있습니다. 또 플래그십이 이렇게 자신의 위치를 확고히 하는 가운데 메인스트림급의 제품에도 꽤 높은 성능의 CPU를 투입하기 시작했습니다. 다만 주요 제조사들은 낮은 싱글스레드 성능과 낮은 그래픽 성능 등으로 자사의 플래그십 제품과의 차별화 역시 확실히 했습니다.


이번달 스마트폰 리포트에서 IYD의 공식 추천 제품으로 선정된 제품은 iPhone 6s / 6s Plus, Nexus 6P, Galaxy A5(2016)이며 루나가 눈여겨볼 제품으로 선정되었습니다. 다음달 스마트폰 리포트에서 주목하실 부분은 오랫동안 고착된 아이폰 6s의 종합 최고 성능 타이틀을 스냅드래곤 820을 장착한 기기가 빼앗아 올 수 있는가가 될 것입니다. 만약 다음달의 시점에서도 이런 구도가 깨지지 않는다면 공식 추천제품을 선정하는 기준에 일부 변화가 있을 예정입니다.


또 다음달부터는 스마트폰, 태블릿을 동시에 다루는 IYD 리포트로 여러분들께 찾아갈 예정입니다. 이로써 IYD는 스마트폰부터 태블릿, 컨버터블, 랩탑, 데스크탑에 이르기까지 현재 스마트폰 시장의 주요 제품군들을 모두 리포트로 다루게 될 것입니다. 


지금까지 긴 글 읽어주셔서 감사합니다.

 


 

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