[아이티투데이 이재구 국제분야 전문기자]‘A8칩은 지금까지와 달리 삼성이 아닌 타이완 TSMC에서 생산됐으며, 20나노 공정에서 만들어진 첫 아이폰용 칩이다. A7칩보다 약간 작아졌지만 트랜지스터 집적도는 거의 2배다. A7칩에 비해 작동 속도는 30%, 절전효율은 25% 향상됐다.

192개의 코어를 가진 파워VR사의 새 GPU성능은 게이머들을 실망시키지 않을 정도로 높다. A8칩을 구성하는 CPU,GPU,동작인식 코프로세서(M8)는 성능,속도,절전효율 등이 향상돼 아이폰6(및 6플러스) 배터리 수명을 크게 늘려줄 것이다.’

폰아레나는 13일 다양한 정보를 바탕으로 여전히 베일속에 가려진 아이폰6와 아이폰6플러스용 64비트 A8칩의 핵심 성능 및 제조기술 등을 소개했다. 일부는 추정이다.

■A8 CPU와 제조기술

애플과 삼성은 프레너미(frenemies), 즉 경쟁자이자 동시에 친구였다. 두 회사의 친구관계는 삼성이 지금까지 수많은 아이폰 단말기용 애플 칩 생산에 협력해 오면서 유지돼 왔다.

하지만 아이폰6와 아이폰6플러스에 사용된 A8칩은 삼성과 전혀 상관없다. 애플은 삼성과 결별하려고 애썼고 결국 칩 생산업체를 TSMC로 대체했다. 물론 삼성이 내년에 다시 애플칩을 생산하게 될 것이라는 소문도 나돌고 있다. 하지만 현재로서는 별 가망성이 없어 보인다.

애플은 공식적으로 A8칩의 클록스피드에 대해 어떤 발표도 하지 않았다. 하지만 여러 경로를 통한 사전 벤치마크에서 A8의 성능이 조금씩 베일을 벗어가고 있다.
일부 벤치마크사이트는 “테스크 결과 A8칩에는 1.4GHz 2세대 듀얼코어 사이클론 프로세서가 장착됐다”고 주장하고 있기도 하다. 전작 A7칩은 듀얼코어 CPU에 클록스피드가 1.3GHz였다. 이런 추정과 달리 우리가 분명히 알고 있는 사실은 A8칩이 A7칩과 같은 ARM v8아키텍처 기반이라는 점이다. 이는 64비트 컴퓨팅 아키텍처다.

TSMC는 적어도 서류상으로는 A7칩보다 가치있는 후계자를 생산해 냈다. 애플의 A8칩은 첨단 20나노공정에서 만들어졌다. 이는 A8칩 안의 트랜지스터가 28나노공정에서 제조된 A7칩보다 작고, 더 빽빽하게 집적돼 있다는 의미다.

재미있는 것은 아이폰6의 최대 경쟁제품인 삼성 갤럭시알파가 삼성의 독자칩 엑시노스5430을 장착하고 있는데 이것이 20나노공정에서 제조된 세계최초의 칩(SoC)이라는 점이다.

TSMC는 A8이 A7보다 30% 더 빠르게 작동하고, 에너지 효율도 25% 더 높다고 설명한다. 트랜지스터 집적도는 28나노공정보다 1.9배나 더 높다고 말했다. 애플은 A8칩의 효율이 A7칩보다 50%나 향상됐다고 밝혔다.

A8칩은 이전 세대인 A7칩보다 아주 약간 작아졌지만 내부에 20억개의 트랜지스터를 집적하고 있다. 이는 A7칩의 CPU에 든 트랜지스터의 약 2배에 달하는 것이다.

지난 9일 애플은 제품발표회 기조연설에서 A8칩 CPU속도가 지난 2007년 최초로 발표된 아이폰오리지널에 비해 50배나 빠르다고 밝힌 바 있다.

■그래픽칩(GPU)

지난 9일 애플은 아이폰6와 아이폰6플러스를 발표하면서 이들 제품의 그래픽처리 능력에 대해 많은 시간을 할애했다. 이 성능은 아마도 아이폰6단말기 사용자들에게 매우 엄청나면서도 부드럽게 돌아가는 게임을 즐길 수 있도록 해 줄 것이다.

이것이 가능해진 것은 A8칩 속에 들어있는 그래픽 코프로세서 덕분이다.

비록 애플이 말을 아끼고는 있지만 아이폰6에는 파워VR의 GX6650 GPU가 들어있는 것 같다. 이 칩에는 파워VR 자체의 로그아키텍처에 기반한 6개의 통합셰이팅클러스터(USCs)가 들어있다. 코어가 무려 192개다. 이 그래픽칩은 파워VR이 내세우는 최강의 절전효율을 가진 칩이기도 하다. 아이폰5S용 그래픽칩 또한 파워VR의 칩(G6430)이었다. 

애플은 아직까지 A8의 그래픽칩 성능에 대한 어떤 데이터도 제시하지 않고 있다. 다만 그래픽칩 성능이 지난 2007년 최초의 아이폰이 나왔을 때에 비해 84배 정도 향상됐다고 주장하고 있다.

벤치마크테스트 결과 아이폰5S의 A7에 사용된 GPU(파워VR G6430)는 600MHz클록스피드에 153.6/230.4 기가플롭스(1플롭스=초당 부동소수점처리 횟수)를 기록했다. 반면 아이폰6에 사용된 파워VR의 GX6650 그래픽칩은 650MHz 속도에 250/500 기가플롭스의 연산 처리속도를 가지는 것으로 드러났다.

게이머들은 새 아이폰의 그래픽성능에 대해 전혀 실망하지 않을 것이다. 아이폰6와 아이폰6플러스에는 CPU와 GPU가 어우러져 더 잘 작동하도록 하는 동시에 훨씬 더 향상된 실시간 그래픽을 실현해 주는 메탈(Metal)기술이 적용됐기 때문이다.

이른 바 온디맨드스케줄링 방식으로 만들어진 파워VR의 GX6650 GPU는 절전 효율성에 관한 한 최고의 칩으로 알려지고 있다.

■A8의 동작인식(Motion) 코프로세서 M8

아이폰5S는 메인CPU를 지원하는 동작인식데이터 수집용 코프로세서 M7가 처음 장착된 아이폰이었다. M7은 자이로스코프,가속계,나침반 등의 센서로 수많은 정보를 수집하면서 A7칩을 지원했다. 아이폰6와 아이폰6플러스에 들어간 A8칩 역시 M8칩을 장착함으로써 이 추세를 이어가고 있다.

M8칩은 M7코프로세서에 새로운 기능이 덧붙여진 칩이다. 훨씬더 향상된 기능의 기압계는 물론 걸음걸이 수, 다양한 높이 변화, 여행한 거리 등을 알려주는 센서가 포함돼 있다. 이 센서는 사용자가 멈추거나 움직이는 것을 감지하는 데도 사용된다.

앞서 언급한 메탈기술 덕분에 M8코프로세서는 CPU 및 GPU와 함께 잘 어우러져 작동한다. 예를 들면 사용자가 게임을 즐길 때도 아이폰의 방향을 감지하는 등 정상적인 감지기능을 수행한다.

이같은 M8코프로세서의 기능들은 아이폰 iOS8의 헬스키트 앱이 방해받지 않고 작동할 수 있도록 해 준다. 이를 통해 헬스키트는 i단말기 사용자들의 피트니스 활동 및 헬스 데이터를 안정적으로 모니터링해 주게 된다.  

통상적이라면 헬스키트 뒤에 숨은 엔진은 A8칩 전체가 됐을 것이다. 이렇게 되면 단말기 배터리 수명에 좋지않은 결과를 가져왔을 것이다. 다행히도 절전효율이 뛰어난 M8칩이 헬스기능을 맡게 됐다. 이는 아이폰6와 아이폰6플러스의 배터리 사용량을 줄여주게 될 것이다.

■A8칩과 아이사이트 카메라

애플은 지난 9일 발표회장 기조연설에서 아이폰6와 아이폰6플러스에 새로 도입한 향상된 아이사이트카메라(iSight camera)설명에 많은 시간을 들였다.

애플은 이 카메라가 A8 칩에 있는 본래의 처리 기능으로부터 훨씬더 많은 이익을 보게 될 것이라고 밝혔다. 이는 별도로 설계돼 A8칩에 새로이 장착된 비디오인코더와 향상된 이미지신호프로세서 덕분이다. 애플 팬들은 포커스픽셀(Focus Pixels)처럼 얼굴을 더 잘 감지해 내고 지속적으로 오토포커싱할 수 있도록 해주는 새롭고 멋진 기능을 쓰게 됐다.

애플 A8칩과 아이사이트카메라 간에 잘맞아 떨어지는 상호 협력관계는 훨씬더 노이즈를 적게 만들며, 이는 전반적인 아이폰카메라품질을 훨씬더 높여주게 된다.

새로 시행된 초당 240프레임(240fps)의 느린동작 비디오촬영모드 또한 A8과 M8칩의 장점을 바탕으로 상호협력한 데 따른 것으로 보여진다.

■A8칩과 배터리수명

A8칩의 대체적인 모습을 깊숙이 살펴보긴 했지만 모든 스마트폰의 아킬레스건이라 할 배터리 수명이 빠져있다.

앞서 애플은 아이폰5S의 하드웨어와 소프트웨어에 대한 낙관에도 불구하고 1570mAh용량의 배터리에 관한 한 최고수준의 성능을 보여주지 못했다.

우리는 아이폰6와 아이폰6플러스의 배터리성능에 관해서 여전히 확신을 갖지 힘들다. 하지만 애플이 공식적으로 제공한 정보에 기반해 추측할 수는 있다.

애플은 20나노 반도체공정에서 생산된 A8 CPU에서 시작해 강력하고 효율이 뛰어난 GPU, 그리고 배터리친화적인 M8코프로세서로 마감함으로써 아이폰6의 배터리성능 강화의 굳은 의지를 밝히고 있다.

전반적으로 향상된 성능과 효율의 A8칩을 감안할 때 애플의 최신 주력폰 아이폰6는 더 긴 배터리 수명을 보여주게 될 것으로 예상된다. 좀 큰 2915mAh 용량의 배터리를 가지고 있는 아이폰6플러스 역시 그럴 것이다.