삼성전자가 5나노급 애플리케이션 프로세서(AP)에 자체개발한 중앙처리장치(CPU) 대신 새로운 설계자산(IP)을 기반으로 개선된 CPU를 탑재할 것으로 보인다.    

삼성전자는 갤럭시S20에 적용된 7나노급 AP에서 퀄컴에 다소 뒤처진 성능을 보여주는 데 그쳤는데 내년에 출시될 새 스마트폰에 5나노급 제품을 탑재해 설욕할 수 있을지 주목된다.
 

8일 외국언론을 종합하면 2021년 출시될 삼성전자 AP ‘엑시노스’는 영국 반도체 설계 전문기업 ARM이 최근 발표한 설계자산에 힘입어 경쟁사인 퀄컴 ‘스냅드래곤’과 성능격차를 좁힐 수 있을 것으로 전망된다.

AP는 스마트폰 등 전자기기의 두뇌 역할을 하는 시스템반도체를 말한다.

개발자 커뮤니티 XDA디벨로퍼는 “삼성전자는 ‘엑시노스990’을 계승할 차세대 플래그십(기함) AP에 ARM의 CPU ‘코어텍스-X1’과 ‘코어텍스-A78’을 채택할 것”이라며 “내년의 엑시노스 기반 갤럭시 스마트폰은 퀄컴의 스냅드래곤 기반 제품과 비교해 CPU 결함이 적을 것”이라고 바라봤다.

IT매체 아난드테크도 “ARM 고객사가 코어텍스-X1과 코어텍스-A78을 도입하면 훨씬 유연하고 차별화한 시스템을 구축할 수 있다”며 “삼성전자의 차세대 엑시노스에서 이 설계자산들을 보게 될 것”이라고 전망했다.

ARM의 코어텍스-A78은 5나노급 공정을 기반으로 한다. 7나노급 공정으로 설계된 기존 CPU ‘코어텍스-A77’과 비교해 연산성능이 20%가량 향상되면서도 전력 소모는 최대 50%가량 더 줄어든다. 코어텍스-A78을 AP에 사용하면 더 똑똑하면서도 오래 가는 스마트폰을 만들 수 있는 셈이다.

하지만 현재 모바일업계의 시선은 코어텍스-X1 쪽에 가 있다. 코어텍스-X1은 코어텍스-A 시리즈와 같은 기술로 만들어졌는데 코어텍스-A77보다 연산성능이 30% 더 좋다. 코어텍스-A78과 비교해도 단일 처리능력(스레드) 기준 22% 향상된 성능을 낸다.

코어텍스A-78보다 CPU 면적이 넓어지고 전력 소모가 더 많아지는 등 단점을 감수하면서도 성능을 높이는 데 초점을 맞춘 것이다. 

AP의 CPU가 대체로 8개 코어로 이뤄진다는 점을 고려하면 AP 제조사들은 CPU 면적이 지나치게 커지지 않도록 코어텍스-X1을 1~2종만 탑재하는 쪽으로 가닥을 잡을 공산이 크다. 

ARM은 8코어 CPU 기준으로 코어텍스-X1 1종, 코어텍스A-78 3종, 코어텍스-A55 4종으로 구성된 쪽이 코어텍스-A78 4종, 코어텍스-A55 4종으로 구성된 것보다 성능이 낫다고 설명했다.

다만 코어텍스-X1을 통해 AP 성능 차별화를 꾀할 수 있는 고객사는 소수에 그칠 것으로 전망된다.

특히 코어텍스-X1은 ARM의 ‘코어텍스-X 커스텀(CXC)’ 프로그램을 기반으로 개발돼 여기에 참여한 일부 고객사만 이용할 수 있는 것으로 알려졌다.

현재로서는 삼성전자와 퀄컴이 코어텍스-X1을 AP에 탑재할 수 있다는 관측이 힘을 얻고 있다. 특히 삼성전자는 5월26일 ARM이 코어텍스-X1을 공개할 때 “CXC프로그램을 통해 새로운 혁신을 이루게 돼 기쁘다”는 내용의 축사를 보낸 만큼 코어텍스-X1 사용이 유력해졌다.

시장에서는 내년 스마트폰 성능 경쟁구도가 코어텍스-X1 기반 AP를 탑재할 수 있는지 달렸다는 말이 나온다.

IT매체 안드로이드어소리티는 “일부 AP 브랜드는 코어텍스-X1을 채택하지 않을 수도 있다며 “예를 들어 퀄컴이 ARM의 새 CPU를 사용하고 삼성전자나 대만 미디어텍이 그러지 못하면 안드로이드 스마트폰에 관해 공정하지 않은 경기장이 만들어질 것”이라고 바라봤다. 삼성전자는 퀄컴 등 경쟁사와 성능 격차를 좁히기 위해 자체 CPU 개발을 접고 AP에 외부 설계자산을 도입하는 쪽으로 방향을 굳힌 것으로 보인다.

최근까지 CPU를 자체 개발해 AP에 탑재해 왔지만 다른 제조사의 AP와 비교해 특별히 더 나은 성능을 보여주지 못했기 때문이다. 특히 퀄컴 AP는 삼성전자 AP와 함께 삼성전자 스마트폰에 사용되면서 성능 차이가 더욱 두드러졌다.

현재 삼성전자 AP 가운데 가장 성능이 뛰어난 ‘엑시노스990’은 자체개발한 CPU ‘몽구스M5’를 실었다. 7나노급 AP 엑시노스990과 퀄컴 ‘스냅드래곤865’은 최신 스마트폰 ‘갤럭시S20’ 시리즈에서 지역에 따라 다르게 탑재됐다.

하지만 여러 매체에서는 스냅드래곤865를 적용한 제품이 엑시노스990 쪽보다 연산성능, 배터리 수명 등 대부분의 측면에서 더 뛰어나다는 평가를 내놨다. 국제 청원사이트 ‘Change.org’에는 다음 삼성전자 스마트폰에 엑시노스를 탑재하지 말라는 청원이 올라오기도 했다.

삼성전자는 시스템반도체 경쟁력을 높일뿐 아니라 프리미엄 스마트폰에 균일한 성능을 보장하기 위해서라도 더욱 개선된 AP를 선보여야 하는 셈이다.

IT매체 안드로이드헤드라인은 “삼성전자는 엑시노스에서 퀄컴 제품보다 낮은 성능으로 비판받았다”며 “다음 엑시노스는 퀄컴과 정면으로 경쟁할 수 있어야 한다”고 말했다. [비즈니스포스트 임한솔 기자]