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ARM에서 새로 발표한 3가지 CPU와 GPU에 대한 세부적인 정보

ARM은 전 세계 거의 모든 스마트폰에서 사용되는 아키텍처, CPU와 GPU를 갖춘 스마트폰 업계에서 가장 중요한 회사입니다. 얼마전 ARM은 차세대 스마트 폰, 노트북 등에 탑재할 새로운 CPU와 GPU를 발표했습니다. 

ARM의 새로운 아키텍처 - V9 아키텍처

ARM은 3개의 새로운 CPU를 발표했으며 이 3가지 CPU의 공통점은 ARM의 새로운 v9 아키텍처를 기반으로 하고 있다는 것인데 이전의 아키텍처 였던 ARM V8이 2011년에 출시된 이후 11년만에 나온 완전히 새로운 아키텍처입니다.

새로운 아키텍처는 테이블에 몇 가지 개선 사항이 있습니다. SVE2 기술을 통해 훨씬 더 빠른 기계 학습을 가능하게 하고 메모리 태깅 확장을 통해 하드웨어적인 보안이 더 나아졌습니다. 특히 후자의 경우 실제로 이전 아키텍처 개정의 일부였지만 이 아키텍처와 함께 출시된 스마트폰 CPU가 탑재된 적은 없었습니다.


이번에는 발표된 3개의 새로운 CPU 코어중에서 두말할 필요없이 가장 중요한 CPU는 Cortex-A510입니다. 이는 A510이 2018년부터 스마트폰의 필수 요소였던 Cortex-A55 리틀 코어의 오랜 후계자이기 때문입니다.

이 새로운 코어인 Cortex-A510은 이전 Cortex-A55에 비해 성능이 35% 향상되었으며 효율성이 20% 향상되었습니다. 실제로 ARM은 A510이 Cortex-A57보다 강력하다고 말하고 있으며 또한 머신 러닝 성능이 3배 향상되었으며, 회사 자체 슬라이드에서 이와 관련하여 Cortex-A78을 능가 한다는 것을 보여줍니다.

또한 Cortex X1의 후계자인 Cortex X2  동일한 프로세스 및 빈도에서 X1에 비해 16%의 성능 향상을 가져올것으로 기대되고 있습니다.  이 X2는 플래그십 스마트폰들이 아주 헤비한 작업을 할때 많은 도움을 줄 것으로 보입니다.

ARM Cortex A710

Cortex-A710은  ARM CPU 코어의 중간에 해당한다고 보시면 되며 Cortex-X2만큼 강력하지는 않지만 더 효율적이며 반대로 Cortex-A510만큼 효율적은 아니지만 더 강력합니다.

이 칩 설계자는 동일한 프로세스에서 Cortex-A78에 비해 10%의 성능 향상과 30%의 효율성 향상을 기대할 수 있다고 말했으며 이는 A77에서 A78 로의 점프보다 약간 더 큰 성능 향상과 훨씬 더 큰 효율성의 향상을 의미합니다.


또한가지 흥미로운 뉴스는 ARM은 2023년에 스마트폰의 CPU에서 32비트 지원을 완전히 중단할 계획이라고 발표했습니다. 이번에 발표된 3 개의 CPU 코어 중 2개는 이미 64비트 전용이며 Cortex-A710은 여전히 ​​32비트를 지원하는 유일한 CPU입니다. 

때문에 대부분의 스마트폰 제조회사의 플래그십 SoC에서 중간 코어 역할을하는 것 이외에도 32비트를 지원하는 Cortex-A710이 새로운 중급 칩셋의 큰 코어가 될 것으로 예상되고 있습니다.

플래그십 그래픽 GPU - Mali-G710 및 G610

ARM은 또한 4개의 GPU를 공개했는데 Mali-G710, G610, G510, G310 이렇게 4가지이며 이중에서 Mali-G710이 핵심 제품입니다. GPU는 기계 학습 작업에 대해 20%의 성능 및 효율성 향상과 35%의 성능 개선을 했다고 발표했습니다.

ARM은 또한 플래그십 GPU와 본질적으로는 동일한 Mali-G610을 함께 출시했습니다. 이 둘의 큰 차이는 셰이더 코어 수가 다르다는 것인데 GPU는 7개 이상의 코어가 있는 경우 Mali-G710 지정을 받고 그 이하의 경우 G610 브랜딩을받습니다. 

ARM에서 이번에 발표한 GPU 4가지중에 하위모델에 해당하는 G510과 G310은 생산 중단된 Mali-G57과 Mali-G31의 후계자 모델입니다. 그동안 Mali-G57은 중급 및 저가형 5G 칩에 사용되었습니다.

Mali-G510은 이전 제품에 비해 100%의 성능 향상을 제공하는 동시에 22% 더 효율적이고 기계 학습 능력이 무려 100% 향상되었습니다. ARM은 Mali-G310이 텍스처링 성능이 6배 향상되고 Vulkan 성능이 4.5배 향상 될 것으로 기대할 수 있다고 말했습니다. 

Mali-G510 GPU는 1~5 개의 코어로 제공되는 반면에 G310은 1개의 셰이더 코어로만 제공됩니다. 두 GPU 모두 프리미엄 제품과 동일한 기본 기술을 사용하며 Mali-G3X GPU가 Valhall 아키텍처를 기반으로 하는것은 이번이 처음입니다.

이 GPU들은 게임 및 비디오와 같은 콘텐츠에 대해 상당한 대역폭 절감 (60%)할것으로 보이며 성능면에서도 시각적 손실없는 압축 기능인 AFRC (Arms Fixed Rate Compression)를 지원합니다.


하지만 삼성의 플래그십 스마트폰에 들어갈 차세대 엑시노스 2200에 이 GPU가 들어갈지는 미지수 입니다.  삼성은 AMD와 공동 개발중인 RDNA기반의 GPU가 2021년 하반기에 나올것으로 보이며 이 GPU의 성능이 ARM에 개발한 GPU의 성능은 물론, 애플의 스마트폰 메인칩셋의 그래픽 성능보다 더 뛰어난것으로 많은곳에서 벤치마크가 나오고 있습니다.

그러므로 삼성은 올해 하반기에 출시한 노트북에서 먼저 이 GPU를 탑재해 성능을 과시할 것으로 보이며 내년초에 나올갤럭시 S22에 이 새로운 GPU가 탑재된 SoC가 들어갈 가능성이 상당히 높습니다.