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전송 2022-01-18 16:26
[취재]

Armv9 CPU와 AMD RDNA2 GPU의 결합
삼성전자 엑시노스 2200 발표

 

삼성전자가 2022년형 프리미엄 모바일 애플리케이션 프로세서 '엑시노스(Exynos) 2200'을 공식 발표했다.

삼성전자는 18일 보도자료를 통해 AMD와 공동 개발한 GPU를 탑재해 그래픽 기능을 대폭 강화한 프리미엄 모바일 AP 엑시노스 2200을 출시했다고 밝혔다.

 

엑시노스 2200은 삼성전자의 최신 4나노 EUV 제조공정, 최첨단 Arm 기반 CPU 코어와 AMD RDNA2 그래픽 기술이 적용된 새로운 모바일 GPU, 그리고 업그레이드 된 NPU를 기반으로 하며, 특히 AMD와 공동 개발한 GPU인 '엑스클립스(Xclipse)'가 탑재돼 콘솔 게임 수준의 고성능·고화질 게이밍 경험 제공을 강점으로 내세웠다.

 

모바일 업계 최초 하드웨어 가속 레이 트레이싱

삼성전자는 엑시노스 2200의 그래픽 기능에 대해 콘솔과 모바일 그래픽 프로세서 사이에 위치한 독특한 하이브리드 그래픽 프로세서라는 설명을 내놓았다.

엑스클립스(Xclipse)라는 명칭은 엑시노스(Exynos)를 뜻하는 'X'와 '일식' 현상을 뜻하는 '이클립스(Eclipse)'가 결합되어 모바일 게임의 구시대를 끝내고 흥미진진한 새로운 장의 시작을 알린다는 포부를 담았다.

고성능 AMD RDNA2 아키텍처를 백본으로 사용하는 삼성 엑스클립스 920 GPU는 이전에는 데스크탑 및 노트북 PC, 신형 콘솔 게임기에서만 사용할 수 있었던 하드웨어 가속 광선 추적(Ray-Tracing, RT) 및 가변 레이트 쉐이딩(Variable Rate Shading, VRS)과 같은 고급 그래픽 기능을 지원한다.

광선 추적(RT) 기능은 빛이 실제 세계에서 물리적으로 어떻게 동작하는지 밀접하게 시뮬레이션 하는 그래픽 처리 기술로, 광선이 표면에서 반사될 때 광선의 움직임과 색상 특성을 계산하여 그래픽으로 렌더링 된 장면에 대해 사실적인 조명 효과를 생성한다.

가변 레이트 쉐이딩(VRS)은 영상의 밝기, 움직임 등을 분석해 전체 품질에 영향을 미치지 않는 영역에서 더 낮은 음영 비율을 적용할 수 있도록 하여 GPU 워크로드를 최적화하는 기술이다. 이를 통해 그래픽 처리 과정에서 게이머에게 중요한 부분에 더 많은 처리 능력을 확보하고 더 부드러운 게임 플레이를 위해 프레임 속도를 개선하는 등 고성능·고화질 장면에서 최적화된 렌더링을 제공한다.

 

또한 엑시노스 2200에는 전작처럼 전력 효율을 최적화하는 삼성전자 자체 솔루션인 'AMIGO(Advanced Multi-IP Governor)'를 탑재해 고화질·고사양 게임과 프로그램에서 배터리 소모에 대한 부담도 줄였다.

AMD 라데온 테크놀로지 그룹 수석 부사장 데이비드 왕(David Wang)은 "AMD는 'RDNA 2' 그래픽 아키텍처를 통해 PC, 노트북, 게임 콘솔, 자동차에 이어 스마트폰에까지 최신 저전력 그래픽 솔루션을 제공하게 됐다"며, "엑스클립스는 향후 엑시노스 프로세서에 탑재 예정인 다양한 AMD RDNA 그래픽 솔루션 시리즈의 첫 협업 사례로, 두 회사의 기술 협력을 바탕으로 스마트폰 사용자들에게 최상의 게임 경험을 선사할 것"이라고 말했다.

 

Arm 최신 CPU 아키텍처와 향상된 NPU 성능 제공

엑시노스 2200의 모든 CPU 코어는 토탈 컴퓨트(Total Compute) 솔루션의 기반을 제공하는 최신 Armv9 아키텍처를 적용하는데, CPU 구조는 고성능 Cortex-X2 플래그십 코어 1개, Cortex-A710 빅코어 3개, 저전력 Cortex-A150 4개를 탑재한 '트라이 클러스터(Tri-Cluster)' 구조의 옥타코어(8코어)로 설계됐다.

이는 기존 엑시노스 2100에서 사용했던 CPU 설계 방식과 동일한데, 단순한 고성능 빅코어 + 전력 효율성 스몰 코어를 결합하던 기존 방식과 달리 싱글코어 처리 성능이 중요한 애플케이션이나 CPU 벤치마크 점수를 높이는데 플래그십 1코어가 큰 역할을 하기 때문이다.

 

Arm에 따르면 Cortex-X2의 경우 안드로이드 플래그십 스마트폰보다 30%, 2020년형 노트북 대비 40% 향상된 싱글 스레드 성능을 제공하며, Cortex-A710은 이전 세대빅코어(Cortex-A78) 대비 동일 전력 범위에서 10% 향상된 성능, 같은 프로세스에서는 에너지 효율성이 최대 30% 향상됐다.

저전력 Cortex-A510도 전작(Cortex-A55)보다 35% 향상된 성능을 통해 워크로드가 고성능으로 전환하기 전에 저전력 코어에서 더 오래 실행되면서 CPU 클러스터의 전반적인 효율성이 높아진다.

엑시노스 2200은 업그레이드 된 듀얼코어 NPU로 더욱 강력한 온 디바이스 인공지능(On-Device AI)을 제공한다. 전작에 비해 NPU 코어 숫자는 하나 줄었으나 성능은 2배 향상되어 더 많은 병렬 연산이 가능하고 AI 성능이 향상됐다. NPU는 이제 전력 효율적인 INT8(8비트 정수) 및 INT16 외에도 FP16(16비트 부동소수점) 지원으로 훨씬 더 높은 정밀도를 제공한다.

 

3GPP 릴리즈 5G 모뎀과 카메라 성능 향상

엑시노스 2200은 저주파 대역(sub-6GHz) 및 초고주파대역(mmWave)까지 전세계 5G 주요 주파수 대역을 모두 지원하는 고속 3GPP 릴리즈 16 규격의 5G 모뎀을 통합한다.

3GPP 릴리즈를 공식 지원하는 엑시노스 첫번째 5G 모뎀으로 이전 제품에 비해 훨씬 더 넓은 주파수 범위와 매우 낮은 지연 시간을 제공하며, sub-6GHz 대역의 업링크 속도가 이전보다 33% 가량 빨라졌다. 또 4G LTE 및 5G 연결을 모두 활용하는 EN-DC(E-UTRAN New Radio – Dual Connectivity) 모드에서 최대 10Gbps의 다운링크 속도를 지원한다.

이 외에도 엑시노스 2200은 최대 2억 화소까지 처리할 수 있는 재설계된 고성능 ISP(Image Signal Processor)를 탑재했다.

전작과 마찬가지로 싱글 카메라 모드의 최대 이미지 센서 해상도 지원은 2억 화소(200MP)지만 2배로 늘어난 대역폭과 1억 800만 화소(108MP)에서 제로 셔터 지연으로 1억 800만 화소 30프레임(108MP @30fps) 및 듀얼 카메라 모드에서도 6,400만 + 3,200만 화소로 30프레임(64MP+32MP @30fps) 촬영이 가능하다.

최대 7개의 카메라를 연결하여 4개의 카메라를 동시에 실행할 수 있으며, NPU와 연동해 배경에 포함된 다양한 사물, 환경, 인물 등 각 개별 장면을 인식해 색상, 화이트 밸런스, 노출, 다이내믹 레인지 등에 대한 최적의 설정을 적용하여 전문가 수준의 사진 촬영을 지원한다.

 

동영상 코덱, 디스플레이, 메모리, 스토리지 스펙은 동일

다중 포맷 코덱(Multi Format Codec, MFC)은 이전 제품과 동일하여 최대 8K 30fps 동영상 촬영이 가능하고, 최대 4K 240fps 및 8K 60fps 동영상 디코딩을 할 수 있다. 또한 MFC에는 영상 재생 시간을 늘리는데 도움이 되는 전력 효율적인 AV1 디코더가 포함되어 있다.

엑시노스 2100과 마찬가지로 LPDDR5 메모리와 UFS v3.1 스토리지를 지원한다. 디스플레이 지원도 전작과 동일하게 HDR10+ 지원 및 4K/WQUXGA 해상도 기준 120Hz, QHD+ 해상도 기준 최대 144H 재생률을 갖췄다. 

그 밖에 엑시노스 2200은 개인 암호화 키를 저장하고, 프로세서의 ROT(Root of Trust) 역할을 하고, CPU보다 먼저 부팅하여 모바일 장치에 대한 보안 수준을 높이는 임베디드 보안 요소를 제공한다. 보안 솔루션은 또한 보안 도메인 내에서 안전하게 사용자 데이터 암호화만 공유하도록 강화된 UFS 및 DRAM용 인라인 암호화 하드웨어를 갖췄다.

이미지 및 내용 출처: 삼성전자, Arm, AMD

 

  태그(Tag)  : 삼성전자, 엑시노스, ARM, AMD RDNA, 모바일 AP
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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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2014년부터 어려운 이야기를 쉽게 하는 것으로 편집방침을 바꿉니다.

문득 hyukdesign님의 미디어로그 가기  / 22-01-18 17:47/ 자국/ 신고/ 이댓글에댓글달기
이래저래 말 많더니 공식발표 했군요
훗 / 22-01-18 19:26/ 자국/ 신고/ 이댓글에댓글달기
한국인을 대상으로 베타 테스트를 하겠다는 뜻.

newstar newstar님의 미디어로그 가기  / 22-01-18 20:09/ 자국/ 신고/ 이댓글에댓글달기
어느제품에 들어가는지가 최대의 관심이겠네요. 가격에 따라 마루타 지원이 있을 수도...
암드렛츠고 / 22-01-18 20:56/ 자국/ 신고/ 이댓글에댓글달기
삼성은 파운드리에서 암드 끌어올려면 RDNA2가 잘 안착되는 게 중요할 듯 합니다. 인텔이 미세공정 TSMC에서 몽땅 선점해서 애플 제외 타 업체들은 찬밥일테니 이들을 잘 구슬려야 합니다. 엔비디아의 암페어도 생산해봤고 (8나노지만), 이번에 RDNA2도 잘 되면 차기미세공정에서 TSMC의 지분을 좀 빼앗아올 수도 있을 겁니다. 3나노 GAA공정이 관건이겠네요.

전투기 f15cc님의 미디어로그 가기  / 22-01-19 0:22/ 자국/ 신고/ 이댓글에댓글달기
-On Mobile Mode -
실적용 성능이 기대되네요

당신기억 bluemun님의 미디어로그 가기  / 22-01-19 9:26/ 자국/ 신고/ 이댓글에댓글달기
연기된다고 하더니...
출시됐는데...
발열 문제가 있다는 기사도 본 거 같은데..

복남 ascentia님의 미디어로그 가기  / 22-01-19 10:07/ 자국/ 신고/ 이댓글에댓글달기
하드웨어 가속 레이 트레이싱 지원을 위해 희생된 게 많다는 카더라를 들었는 데, 잘 나와주었길 바랍니다

주동성 bsbday님의 미디어로그 가기  / 22-01-25 9:14/ 자국/ 신고/ 이댓글에댓글달기
발열 때문에 성능이 반쪽이라고 하던데...
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