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 ARM 에서 새로 발표한 3가지 CPU와 GPU에 대한 모든것  

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 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.