[아이티투데이 김문기 기자] 힘쎄고 오래간다. 게다가 빠르기까지 하다. 건전지 얘기가 아니다. 올해 전략 스마트폰에 탑재될 모바일 애플리케이션(AP) 프로세서를 두고 하는 말이다. 지난 2월 열린 모바일월드콩글레스(MWC)2013에서 ‘누가 더 똑똑할까’라는 명제로 보이지 않는 전쟁을 치뤘다.

모바일 AP 트렌드를 따져보면 올해 출시될 스마트폰의 기능들을 유추해볼 수 있다. MWC2013에서 선보인 다양한 모바일 칩셋을 종합해보면 높은 처리 속도뿐만 아니라, 빠른 LTE 네트워크망과 와이파이를 이용할 수 있다. CPU가 하는 연산처리를 GPU도 할 수 있게 되며, 더 선명하고 큰 화면을, 하루 이상 지속되는 배터리를, 탁월한 사진을 얻을 수 있는 카메라를, 더 얇고 가벼워진 휴대성을 갖춘 스마트폰이 출시될 전망이다.

ARM과 퀄컴, 삼성전자와 엔비디아, 르네사스, 인텔, AMD, 화웨이 등이 치열한 두뇌 싸움을 벌이는 업체다. 시장조사기관 스트래티지 애널리스틱(SA)은 지난해 통합칩 부문 모바일 AP 시장에서 퀄컴이 61.2%를 차지하며 1위 자리를 공고히 했다. 독립 AP 부문에서는 삼성이 73.7%로 독보적인 위치까지 올라왔다. 전체 모바일 시장의 강자는 43.7%의 퀄컴이다.

퀄컴의 팔방미인, 2배 빠른 LTE원칩 '스냅드래곤 800'

‘스냅드래곤 800’은 퀄컴의 크레이트(Krait) 400 아키텍처를 기반으로 한 LTE원칩이다. 28나노미터(nm) 공정으로 제조된다. 쿼드코어로 최대 2.3㎓ 클럭속도를 갖췄다. 성능은 기존 쿼드코어 프로세서인 스냅드래곤S4프로 대비 75% 향상됐다. ‘APQ8064’는 LG전자 ‘옵티머스G', 팬택 ’베가R3·베가넘버6‘ 등에 적용된 칩셋이다. 향후 스냅드래곤 800이 탑재될 것으로 예상되는 모델은 ZTE가 선보인 '그랜드 메모'와 모토로라가 내놓는 'X폰' 등에 쓰일 것으로 기대된다.

퀄컴의 차세대 베이스밴드는 올 하반기 국내 이통사가 상용화할 LTE-어드밴스드(A)를 지원한다. LTE-A의 핵심 기술인 캐리어 애그리게이션(CA)이다. LTE가 서비스되는 두 주파수를 하나의 주파수처럼 활용할 수 있기 때문에 기존 하향 최대 75Mbps의 속도에서 2배 향상된 150Mbps를 낼 수 있다. 이밖에 와이파이 802.11ac와 미라캐스트(Miracast) HD, 음성인식 보이스 액티비티, 증강현실 뷰포리아, LTE멀티 캐스트 등이 접목된다.

ARM의 아이러니, 작지만 가장 큰 규모

ARM의 올해 전략은 빅리틀과 GPGPU를 통해 전 세계적인 스마트폰 에코시스템 구축이다. 이밖에 다양한 솔루션이 따라온다. 

우선 빅리틀(big.little)이다. ARM은 빅리틀 프로세싱을 보다 쉽게 이해할 수 있도록 MWC2013에서도 2개의 Cortex-A15 프로세서와 3개의 Cortex-A7 프로세서를 단일 실리콘 기판에 구성한 테스트 플랫폼을 디바이스에 접목해, 각각 코어가 실시간으로 어떻게 작동하는지 한 눈에 볼 수 있도록 했다.

ARM은 빅리틀 프로세싱과 함께 연산 처리가 가능한 GPU 말리(Mali)-T604를 실제 제품에 탑재해 시연했다. 말리-T604는 삼성 엑시노스 5250에 쓰였으며, 구글 레퍼런스 태블릿PC인 ‘넥서스10’에 적용된 바 있다.

엔비디아 LTE 전쟁 선포, 테그라4 시리즈 두각

이번 테그라4는 엔비디아가 인수한 아이세라 베이스밴드를 통해 LTE 지원이 가능해졌다. 엔비디아는 그간 꾸준히 아이세라 베이스밴드를 발전시켜왔다. 이번에 접목된 아이세라 i500 프로세서는 전 세계 LTE 음성 및 데이터를 지원한다. 또한 기존 모뎀 크기를 40%나 줄였다. 효율은 40% 향상됐다.

일례로 대기 중일 때 푸시 메시지를 받는다면, 웹페이지를 유지할 때는 저전력의 세이버 코어가 구동된다. 3D 게임이나 풀HD 동영상을 감상할 때는 4개의 A15 코어가 반응한다. 이런 식으로 상황에 따라 교차 사용되면서 테그라3에 비해 최대 45%의 전력을 아낀다.

GPU 성능도 업그레이드됐다. 테그라3 대비 6배 많은 72개 커스텀 엔비디아 지포스(GeForce) GPU 코어를 내장했다. 다수 무거운 게임도 쌩쌩하게 돌아간다. 이를 증명하기 위해 엔비디아는 지난 MWC2013 부스에 4K해상도 디스플레이를 진열해두고 직접 영상을 시연하는 한편 한 쪽에서는 엔비디아 레퍼런스 태블릿PC를 이용해 관람객이 여러 게임들을 즐길 수 있게 구성하기도 했다.

‘테그라i'는 ARM의 최신 코어인 R4 Cortex-A9을 기반으로 한 쿼드코어 프로세서다. 2세대 세이버 코어와 함께 4+1 구성이다. 60개의 커스텀 엔비디아 GPU 코어가 접목됐다. 아이세라 i500 LTE 모뎀도 통합됐다. ARM과 공동 디자인한 작품이다.

인텔의 라인업 강화, 듀얼코어에서 쿼드코어까지

코드명 클로버 트레일 플러스(Clover Trail+)인 인텔 아톰 Z2580은 최대 2㎓ 클럭속도를 낼 수 있는 듀얼코어 프로세서다. 32나노미터(nm) 공정으로 제작된다. 인텔 하이퍼스레딩(HT) 기술로 3개의 애플리케이션 스레드를 동시 지원한다. Z2580은 인텔 XMM 6360 모뎀으로 글로벌 멀티모드-멀티밴드 LTE를 잡아준다.

하이퍼 스레딩 기술은 인텔의 CPU 기술 중 하나로, 한 개의 코어를 두 개의 스레드를 통해 지원하는 방식이다. 예를 들어 물리적으로는 2개의 코어가 장착됐지만 소프트웨어 상으로는 이를 4개의 코어로 인식해 작동한다. 즉 물리적으로는 듀얼코어지만 가상으로는 쿼드코어로 인식돼 그만큼의 퍼포먼스를 내는 것이다.

또한 1600만화소 카메라 센서를 비롯해 2대의 카메라를 지원하는 이미징 기능도 제공한다. 이를 통해 파노라마 캡처, 초당 15프레임의 800만 화소 사진 연사 기능, 얼굴 인식 및 모바일 HDR 이미지 캡처 등을 구현해준다.

동일한 라인업으로 Z2560과 Z2520은 각각 1.6㎓, 1.2㎓ 클럭속도를 제공한다.

아울러 인텔은 이머징 시장을 타깃으로 아톰 Z2420 프로세서도 선보였다. 코드명은 렉싱턴이다. 실제 제품으로는 에이수스(ASUS) 7인치 태블릿PC인 폰패드에 적용됐다.

삼성의 옥타코어, ‘갤럭시S4' 바라기

CES2013서 공개된 ‘엑시노스 5 옥타’는 ARM의 빅리틀 프로세싱을 기반으로 한 옥타코어 프로세서다. 높은 성능을 갖춘 A15 4개의 코어가 3D 게임 등 강한 퍼포먼스를 원할 때 구동되고, 저전력 A7 코어 4개는 이메일 등 낮은 성능을 요구할 때 쓰이는 방식이다. 최고의 퍼포먼스를 원할 때는 8개의 코어가 동시에 구동되기도 한다.

특히 엑시노스 5 옥타는 오는 14일 공개될 ‘갤럭시S4'에 실릴 가능성이 높다. 단, 해외 일부 IT전문매체는 퀄컴 스냅드래곤이 대신 탑재될 수도 있다는 주장이다. 삼성전자의 그간 행보에 비춰봤을 때 출시국가에 따라 각기 다른 칩셋을 넣을 수도 있다. ’갤럭시S3'의 경우 엑시노스와 스냅드래곤을 출시국마다 교차 적용한 바 있다.

르네사스의 빅리틀,  MP6530으로 경쟁력 강화