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전송 2019-08-07 18:29
[취재]

7nm EUV 공정으로 갤럭시 노트10 첫 탑재
삼성 엑시노스 9825 특징은?

 

삼성전자가 갤럭시 노트10 (Galaxy Note 10) 시리즈 발표를 앞두고 여기에 들어갈 신형 모바일 애플리케이션 프로세서 엑시노스 9825 (Exynos 9825)를 공개했다.

삼성전자 반도체 홈페이지에 등록된 엑시노스 9825 모바일 프로세서는 지능형 사진부터 인공지능 기반 어시스턴트에 이르기까지 차세대 모바일 환경을 위한 혁신적인 기능을 제공한다.

기술적으로는 갤럭시 S10 시리즈에 탑재했던 엑시노스 9820과 크게 달라지지 않았지만 업계 최초의 7nm EUV(Extreme Ultra Voilet) 공정을 적용해 프로세서 성능과 배터리 수명을 향상시킨 것으로 알려졌다.

 

업계 최초 7nm EUV 공정 제조

삼성전자는 지난 해 2세대 10nm FinFET 공정 기술(10LPP)을 사용한 엑시노스 9810 및 스냅드래곤 845를 생산했지만, TSMC가 EUV 기술 없이 7nm ArF 공정으로 7nm라는 상징적인 이름을 차지하자 올해 상반기 출시한 갤럭시 S10 시리즈에는 3세대 10nm 공정 기술(10LPU) 대신 8nm FinFET 기술(8LPP) 기술을 사용했다.

그러나 8LPP는 7nm EUV 양산에 걸리는 시간을 대체하기 위한 10nm 파생 공정 기술로 이미 3nm 로드맵까지 준비된 삼성전자는 작년 하반기 7nm EUV 공정 개발을 완료하고 올해 상반기부터 본격 양산을 시작했다.

EUV(극자외선) 기술은 기존 ArF(불화아르곤)보다 파장의 길이가 짧은 EUV 광원을 사용해 보다 세밀한 반도체 회로를 구현할 수 있는 것이 특징이다. 그로 인해 회로를 새기는 작업을 반복하는 멀티 패터닝 공정을 줄여 성능과 수율을 높일 수 있다.

 

엑시노스 9820 아키텍처 그대로, 클럭 올려 성능 향상

엑시노스 9810 -> 9820처럼 큰 숫자가 바뀌지 않은 엑시노스 9825는 기본적인 CPU 아키텍처는 9820과 달라지지 않았으며 공정 기술의 변화로 성능 및 전력 효율성을 향상시킨 것으로 알려졌다.

옥타코어(8코어) CPU는 엑시노스 9820과 동일하게 삼성전자 자체 개발한 듀얼코어 4세대 커스텀 CPU(M4)와 듀얼코어 ARM Cortex-A75, 그리고 저전력 쿼드코어 Cortex-A55로 구성된 트라이 클러스터(Tri-cluster) 아키텍처를 특징으로 한다.

 

그러나 삼성전자는 7nm EUV 기술로 중간급 코어에 해당하는 듀얼코어 Cortex-A75 CPU 클럭이 향상되었으며 배터리 수명을 희생하지 않고도 최적화된 성능을 얻을 수 있다고 설명한다.

Anandtech에 따르면 기존 엑시노스 9820의 Cortex-A75 동작 클럭이 2.31GHz였는데, 7nm EUV 공정으로 만든 엑시노스 9825에서는 2.4GHz로 올라갔다고 한다. 고성능 커스텀 M4 코어의 클럭은 기존과 같은 것으로 알려졌다.

 

GPU 역시 엑시노스 9820에 들어갔던 ARM Mali-G72 MP12 그대로지만 더 빠른 클럭 속도로 실행되며 향상된 CPU 성능과 함께 몰입형 게임을 위한 강력한 그래픽 성능을 제공한다. GPU 클럭이 얼마나 올라갔는지는 공개되지 않았다.

다만 갤럭시 노트10에 엑시노스 9825와 함께 사용되는 퀄컴 스냅드래곤 855+ (Qualcomm Snapdragon 855 Plus) 역시 같은 아키텍처에서 CPU와 GPU 클럭을 올린 버전이기 때문에 갤럭시 S10에서 보였던 엑시노스와 스냅드래곤의 성능 격차를 얼마나 줄였을지가 궁금해진다.

 

엑시노스 9820부터 별도로 탑재되기 시작한 통합 신경 처리 장치(NPU)도 그대로 유지한다. 빠르고 효율적인 AI 처리를 통해 NPU는 최적화된 사진을 위한 객체 인식에서 사용 패턴 및 더 빠른 앱 프리 로딩과 같은 성능 향상 인텔리전스 기능에 이르기까지 온 디바이스 AI의 새로운 가능성을 제공한다.

 

5G 이동통신은 별도의 모뎀으로 지원

삼성전자는 엑시노스 9820에서 업계 최초로 8개 주파수 대역을 묶는 LTE Cat.20 8CA(Carrier Aggregation) 기술로 다운링크 기준 최대 초당 2기가비트(2Gbps) 속도를 구현했는데, 엑시노스 9825에도 동일한 4G LTE-Advanced Pro 모뎀(Shanon 5000 Integrated LTE)이 내장된다.

그러나 엑시노스 9820/9825에 내장된 모뎀은 5G 이동통신을 지원하지 않으므로 5G 스마트폰을 만들기 위해서는 별도로 5G 모뎀 칩셋을 추가해야 한다.

 

삼성전자는 이미 상반기 갤럭시 S10 5G 모델을 출시하면서 엑시노스 9820 프로세서와 함께 삼성 엑시노스 모뎀 5100을 사용한 바 있다. 10nm FinFET 공정으로 만들어진 엑시노스 모뎀 5100은 5G NR 이동통신망을 지원하며 엑시노스 9825가 들어가는 갤럭시 노트10에도 탑재될 것으로 보인다.

 

UFS 3.0 스토리지 기술, microSD Express는 미지원

엑시노스 9820 아키텍처를 바탕으로 하는 엑시노스 9825는 낸드 플래시 스토리지 기술도 기존과 동일하게 UFS 3.0 및 2.1 규격에 대응한다.

UFS 3.0은 최대 23.2Gbps 전송 속도(11.6Gbps x2 lanes)를 지원하며, 외장 메모리 카드 표준인 UFS 카드 익스텐션 v1.1 표준이 포함된다. UFS 카드는 고속 직렬 인터페이스와 분리된 데이터 송수신(TX/RX)을 가진 풀 듀플렉스 모드로 microSD보다 빠르고 멀티태스킹에 용이하다.

삼성전자는 일찍부터 UFS 카드를 개발해 작년 말에 삼성 노트북 플래시(Samsung Notebook Flash)에 최초로 microSD와 UFS 카드를 동시 지원하는 콤보 슬롯을 탑재했다.

 

그런데 이후 출시된 갤럭시 S10을 포함해 삼성전자 갤럭시 스마트폰 및 태블릿 기기에는 UFS 카드 슬롯이 적용되지 않았다. 오히려 이번에 발표 예정인 갤럭시 노트10에는 외장 메모리 슬롯이 빠질 거라는 소식도 전해진다.

갤럭시 노트에 외장 메모리가 빠진 것은 갤럭시 노트5에 이어 두 번째로 갤럭시 S10 5G나 갤럭시 폴드처럼 별도의 5G 모뎀을 장착하기 위한 내부 공간 확보 차원에서 제거되었을 것으로 보인다.

 

하지만 SD 협회가 올해 2월 MWC 2019에서 차세대 microSD Epxress 카드 규격을 발표했기 때문에 이를 업계 표준으로 받아들일 경우 삼성전자도 UFS 카드 대신 microSD Express로 전환할 가능성이 크다.

물론 SD Express 및 microSD Express는 SD 7.1 규격으로 대응하기 때문에 엑시노스 9820 아키텍처를 기반으로 하는 엑시노스 9825에는 해당되지 않고 앞으로 나올 모바일 AP에서 지원 여부가 정해질 것으로 보인다. 

 

카메라와 8K UHD 비디오 지원은 동일

엑시노스 9825의 카메라 스펙은 기존과 동일한 전/후면 최대 2,200만 화소 지원, 그리고 1,600만 + 1,600만 듀얼 카메라 기능을 지원한다.  

엑시노스 9820에 들어갔던 고급 이미지 신호 프로세서(ISP)는 유연한 멀티 카메라 솔루션을 구현할 수 있도록 IR 센서를 포함해 최대 5개의 센서를 지원하는데, 엑시노스 9825에서도 동일할 것으로 보인다.

엑시노스 9825에는 고급 ISP 및 AI가 결합되어 다양한 물체와 장면을 감지하고 식별할 수 있으므로 매번 완벽한 화이트 밸런스, 초점, 노출, 채도 및 색상을 얻을 수 있다. 멀티 카메라 설정을 지원해 망원, 광각, 초광각 렌즈로부터 배경흐림 효과를 가능케하는 3D 깊이 센서에 이르기까지 원하는 결과물을 촬영할 수 있도록 도와준다.

 

비디오 기능에서는 엑시노스 9820과 똑같이 8K UHD 동영상을 지원한다. 멀티 포맷 코덱(multi-format codec)은 10-bit HEVC(H.265) 지원 및 최대 8K 해상도 30fps 및 4K UHD 해상도 150fps 비디오의 인코딩 및 디코딩이 가능해졌다.

 

개인 데이터 보호하는 보안 기술

그 밖에 엑시노스 9825는 사용자 정보를 안전하게 유지하기 위해 PUF (Physical Unclonable Function)를 사용하여 개인 데이터를 완벽하게 분리 저장 및 관리한다. 엑시노스 9820과 마찬가지로 디스플레이 지문 인식 기술을 포함하고 있다.

 

 

  태그(Tag)  : 삼성전자, 엑시노스, 모바일 AP, 갤럭시 (스마트폰), 파운드리
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  이수원 수석기자 / 필명 폭풍전야 / 폭풍전야님에게 문의하기 swlee@bodnara.co.kr
남들 좋다는 것은 다 따라 하지만 정작 깊게 파고들지는 못하는 성격이다. 정말 좋아하는 일은 취미로 하랬는데, 어쩌다 직업이 되는 바람에 일과 지름이 일심동체인 삶을 살고 있다.
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