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  • 이 포스팅은 ' 2011년 12월 '에 작성된 ' sktkffuxhql.blog.me/150127042161 '의 포스팅을 리뉴얼 한 것 입니다.
  • 양질의 포스팅 목적으로 각종 사이트와 블로그를 참고하였으며, IT잡지인 'PC사랑'을 인용하였음을 미리 밝힙니다.
  • 주의 : 이 포스팅은 민감한 내용을 다루고 있습니다, 이로 인한 욕설시 무통보 댓글삭제, 밴처리 하겠습니다.
  • 보셨다면 손가락[뷰온] 버튼을, 도움이 되셨다면 [공감하기], 블로그로 퍼가실땐 [스크랩]을 해주세요!
  • 본문 내용을 참고하실땐 댓글이나 포스팅 출처를 남겨주세요, 작성자에게는 큰 힘이 됩니다!
  • 본문 내용중 *별표밑줄 된 것은 포스팅 하단에 간략한 설명을 해두었으니 참고하시면 좋습니다!

스마트폰 CPU 비교 및 분석

이 포스팅은 '2013년 7월 7일' 마지막 수정 되었습니다. - 수정횟수 5회

금뇽의 스마트한 블로그는 대중적이면서도 전문적인, 쉬우면서도 신뢰할수있는 포스팅을 지향합니다.

오타나 잘못된 내용은 지적해주시면 수정하도록 하겠습니다.

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Snapdragon 시리즈

스냅드래곤은 *CDMA원천기술 회사로 유명한 퀄컴에서 개발하여 네이밍한 모바일 AP로 금어초를 뜻하는 영어 낱말이다, 스냅드래곤은 퀄컴의 전문분야였던 통신칩기술을 이용하여 *AP에 통신칩 *BP(baseband processor)를 결합하여 면적은 줄이고 배터리 효율은 높이는데 성공했을뿐 아니라 초기의 제품들과 비교했을때 클럭수도 높아 당시의 AP들중 가장 클럭수가 높은것이 스냅드래곤의 강점이었으나 *정수연산속도가 낮아 클럭대비 성능이 낮았고 그 덕분에 스냅드레기라는 별칭도 얻었다.

스냅드래곤의 시리즈중 QSD시리즈와 MSM시리즈는 *SoC(System On a Chip)을 의미하며 APQ시리즈는 AP만 포함된 모델을 의미한다.

- 스냅드레기라고 불리던 스냅드래곤은 4세대로 넘어오면서 비약적인 발전을 하게되는데...




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Exynos 시리즈

삼성에서 개발하여 네이밍한 모바일 AP로, 엑시노스는 Smart와 Green의 그리스어 Exypnos, Prasinos의 합성어다. 엑시노스는 이름뒤에 4자리숫자로 버전별 넘버링을 사용하는데 허밍버드라고 불리는 엑시노스3110은 3(Cortex세대)1(코어수)1(클럭?)0(공정도) 를 뜻한다. 허밍버드의 경우 2010에 출시되었는데 그 당시 AP들중 최고성능을 자랑했으며 PowerVR SGX540 *GPU를 탑재하여 강력한 그래픽 성능을 보여주었다 허밍버드의 차기작인 엑시노스4210은 타사 경쟁품과 비교해 근 일년간 최강의 자리에 있었고 그 덕에 후속작의 기대는 압도적이었으나 4210의 후속작인 엑시노스 4212는 당시 경쟁품이었던 스냅드래곤 S4 프로와 비교해서 뒤처지는 성능을 보였다.

- 지고서 가만히 있을순 없기에 이번 *CES 2013에는 엑시노스5옥타코어를 공개하는데...

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OMAP 시리즈

OMAP은 Open Multimedia Application Platform의 약자로 Texas Instruments에서 개발한 휴대용 및 모바일 칩(SoC)이다.

텍사스 인스트루먼트는 세계 3번째 반도체 제조업체로 CPU의 완성도가 높으며, 강력한 포퍼먼스를 자랑하고 *오버클럭 수율또한 좋다.

거기에 TI사의 비디오 *DSP기술이 탑재되어 동영상 관련 성능이 뛰어나며 Cortex-A9기반의 오맵4460의 경우 구글의 레퍼런스폰인 '갤럭시 넥서스'에 탑재되는데 구글의 레퍼런스폰은 제조당시 가장 강력한 성능의 Ap를 탑재해왔기떄문에 오맵4460의 성능은 두말 할 필요가 없을 정도다.

하지만 TI사가 비용절감을 위해 텍사스와 일본의 공장을 폐쇄하며, 모바일AP사업을 포기했다는 말이 나오면서 스마트폰, 태블릿PC용 AP개발이 정체된 상태에서

- *MWC2012를 통해 오맵5430의 데모 시연을 하더니 뜬금없이 CES2013 에서 아우디 커넥티드 카에는 TI사의 오맵5430을 탑재한다고 밝혔는데...

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Tegra 시리즈

테그라는 그래픽 카드 제조사로 유명한 엔비디아가 만들었다. Cortex-A9기반의 테그라2는 옵티머스2X에 탑재되며 세계 최초 듀얼코어 스마트폰이라는 타이틀을 얻는데 성공했고 테그라2의 CPU성능은 스냅드래곤 3세대와 비교해도 뒤처지지 않았다. 하지만 화려한 성능과는 달리 미디어 프로세싱 엔진인 NEON이 삭제되어 동영상 재생이 잘되지 않았는데 그 수준은 기존 싱글코어 스마트폰보다 동영상 재생이 안될정도였고 스마트폰에서 동영상 재생의 비중은 컸기때문에 사용자들에게 많은 비난을 사며 테그라1세대때 얻은'테구라'라는 오명을 그대로 이엇다.

전작의 실수를 만회하기 위해 후속작인 테그라3은 동영상 재생의 불편함을 없앨뿐 아니라 삼성의 엑시노스 5 옥타코어의 기능인 '빅리틀'과 비슷한 개념의 *컴패니언 코어CPU를 먼저 선보였다.

- 현재는 Cortex-A15기반의 테그라4가 출시를 기다리고 있으며 쿼드코어에 1.9GHz에 달하는 엄청난 성능을 내 줄 것으로 기대되고 있다...

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Cortex - A8 아키텍처 제품군


ARM11(ARM v6)보다 정수연산 처리능력은 1.2*Dmips/MHz 에서 2.0DMIPS/MHz으로 70%가까이 상승하였고, *부동소수점연산 성능은 동클럭에 2배로 증가했다.

비록 부동소수점 연산 성능은 스냅드래곤의 스콜피온에 비해 많이 뒤처졌지만 연산의 대부분이 정수연산인 상황에서 부동소수점 연산 성능은 문제가 되지 못했다.

퀄컴 : 스냅드래곤 S2 [ MSM7230, MSM7630, MSM8255, MSM8655, MSM8255T, MSM866T]

2010~2011년 출시

800MHz ~ 1GHz - 싱글코어 공정도:45nm GPU:Adreno205

탑재기종 : 베가S, 옵티머스 솔, 갤럭시 S+ 등

삼성 : 엑시노스 3110 [ 허밍버드 ]

2010년 출시

1GHz - 싱글코어 공정도:45nm GPU:SGX540

탑재기종 : 갤럭시S, 넥서스S, 갤럭시 탭 등

TI : 오맵 3세대 [ OMAP3410, OMAP3420, OMAP3430, OMAP3440, OMAP3503, OMAP3515, OMAP3525, OMAP3530, OMAP3611, OMAP3621, OMAP3630 ]

2010년 출시

600MHz ~ 1GHz - 싱글코어 공정도:65~45nm GPU:SGX530

탑재기종 : 갤럭시A, 갤럭시 탭 7 , 옵티머스 마하 등

애플&삼성 : A4 [ APL0398 ]

2010년 출시

800MHz ~ 1GHz - 싱글코어 공정도:45nm GPU:SGX535

탑재기종 : 아이패드, 아이폰4, 아이팟터치4세대 등

A8 제품군및 스콜피온 아키텍처 스냅드래곤2세대 성능 비교

스냅드래곤 S3 ← 허밍버드 > A4칩 > OMAP3640(3630오버클럭) > 스냅드래곤 S2 > OMAP3세대 → 스냅드래곤1세대

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Cortex - A9 아키텍처 제품군

Cortex -A8 프로세서에 비해 50%이상의 성능을 보여준다, 정수연산능력은 2.5DMIPS/MHz로 증가했으며 부동소수점연산능력도 3배수준으로 증가했다.

Cortex - A9(이하A9)는 성능의 모든면에서 스콜피온 아키텍처를 넘어서는데 성공했다.

A9에 들어서 가장 중요한 변화는 멀티코어 지원인데 A9의 경우 동기식을, 스콜피온은 비동기식을 채택하였다 비동기식의 경우 작업량이 적을땐 하나의 코어에만 클럭이 상승하고 나머지 클럭은 낮은 클럭을 유지하여 이론적인 소비전력면에서 스콜피온 아키텍처가 앞선다.

하지만 클럭변화가 연산량의 변화속도를 따라가지 못해서 제 성능을 내지 못하는 문제가 있었다.

퀄컴 : 스냅드래곤 S3 [ APQ8060, MSM8260, MSM8660 ]

2010~2011년 출시

1.2 ~ 1.5GHz - 듀얼코어 공정도:45nm GPU:Adreno220

탑재기종 : 베가레이서, 옵티머스 LTE, 갤럭시 S2 LTE 등

삼성 : 엑시노스4세대 [4210, 4412]

2011년 출시

1 ~ 1.4GHz - 듀얼코어 공정도:45nm GPU:Mali-400

탑재기종 : 갤럭시S3, 갤럭시S2, 갤럭시 탭7.0플러스 등

TI : 오맵 4세대 [ OMAP4430 , OMAP4460 , OMAP4470 ]

2011년 출시

1 ~ 1.8GHz - 듀얼코어 공정도:45nm GPU:SGX540, SGX544

탑재기종 : 갤럭시 넥서스, 옵티머스3D, 모토로라레이저 등

엔비디아 : 테그라2 [ AP20H, T20, 3DAP25 ]

2010~2011년 출시

1 ~ 1.2GHz - 듀얼코어 공정도:40nm GPU:ULP지포스300, 333, 400

탑재기종 : 옵티머스2X, 모토로라아트릭스, 옵티머스Q2 등

엔비디아 : 테그라3

2011년 출시

1.4GHz - 쿼드코어(1.5GHz -싱글코어) 공정도:40nm GPU:ULP지포스520

탑재기종 : 옵티머스 4X HD, HTC One X 등

애플&삼성 : A5시리즈 [ APL0498, APL2498, APL5498 ]

2011~2012년 출시

800MHz ~ 1GHz - 듀얼코어 공정도:45, 32nm GPU:SGX543MP2, SGX543MP4

탑재기종 : 아이폰4S, 아이패드2, 아이패드3세대 등

A9 제품군 및 스콜피온 아키텍처 스냅드래곤 3세대 성능비교

스냅드래곤 S4 ← 테그라3 > OMAP4470 > 엑시노스4210 > 오맵4세대 > 테그라2 > 스냅드래곤 S3 → 허밍버드

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Cortex - A15 아키텍처 제품군


A15에서는 정수연산속도가 3.5DMIPS/MHz로 증가했으며, 이와 비교되는 스냅드래곤의 *Krait(이하 크레이트)는 크레이트200, 300, 400으로 분류되며, 크레이트200은 스냅드래곤 4세대에 기반이 되어 3.3DMIPS/MHz의 정수연산속도를 보여주며, 크레이트300은 스냅드래곤600제품군에 탑재되어 3.5DMIPS/MHz의 속도를 보여준다. 크레이트400은 스냅드래곤 800 제품군의 기반이된다.

퀄컴 : 스냅드래곤 S4 [ MSM8960, MSM8260A ]

2012년 출시

1.5 ~ 1.7GHz 듀얼코어 공정도:28nm GPU:Adreno305

탑재기종 : 옵티머스 LTE 2, 베가레이서2 등

퀄컴 : 스냅드래곤 S4 pro [APQ8064 ]

2012년 출시

1.5 ~ 1.7 GHz 쿼드코어 공정도:28nm GPU:Adreno320

탑재기종 : 옵티머스 G, 베가 R3, 넥서스 4 등

퀄컴 : 스냅드래곤600 [ APQ8064T ]

2013년 출시

1.7 ~ 1.9GHz 쿼드코어 공정도:28nm GPU:Adreno320

탑재기종 : 옵티머스 G 프로, 베가 아이언, HTC 원 등

삼성 : 엑시노스 5 Dual [ 5250 ]

2012년 출시

1.7 ~ 2.0GHz 듀얼코어 공정도:32nm HKMG GPU:Mali-T604 MP4

탑재기종 : 넥서스10

삼성 : 엑시노스 5 Octa [ 5410 ]

2013년 출시

1.6 ~ 1.8GHz 쿼드코어 / A7-1.2GHz 쿼드코어 공정도:32nm HKMG GPU:SGX544MP3

탑재기종 : 갤럭시 S4

애플&삼성 : A6 [ Swift아키텍처 ]

2012년 출시

1 ~ 1.3GHz 듀얼코어 공정도:32nm HKMG GPU:SGX543MP3

탑재기종 : 아이폰5

퀄컴 스냅드래곤 800 [ MSM8974 ]

2013년 출시

2.3 GHz 쿼드코어 공정도:28nm HKMG GPU:Adreno330

탑재기종 : 갤럭시S4 LTE-A

A15제품군 및 크라이트 아키텍처 스냅드래곤 4세대 성능비교

스냅드래곤800 > 엑시노스 5 옥타 > 스냅드래곤600 > 스냅드래곤 S4 프로 > 엑시노스 5 듀얼 > A6 > 스냅드래곤S4 → 테그라3

스마트폰 CPU 성능 비교 순위

- 멀티코어 -

1위 : 스냅드래곤 800

2위 : 엑시노스 5 옥타

3위 : 스냅드래곤600

스냅드래곤 S4 프로

엑시노스 5 듀얼

스냅드래곤S4

테그라3

OMAP4470

엑시노스4210

오맵4세대

테그라2

스냅드래곤 S3

- 싱글코어 -

허밍버드

OMAP3640(3630오버클럭)

스냅드래곤 S2

OMAP3세대

*CDMA ( code division multiple access의 약어 )

하나의 채널로 한 번에 한 통화밖에 하지 못하는 한계가 있는 아날로그 방식의 문제점을 해결하기 위해 개발됬으며, 코드분할 다중접속 또는 부호분할 다중접속이라고 한다. CDMA는 아날로그 형태인 음성을 디지털 신호로 전환 후 난수를 부가하여 여러개의 디지털 코드로 변환해 통신하는 것으로 휴대폰이 통화자의 채널에 고유하게 부여된 코드만을 인식한다. 통화품질이 좋고 통신 비밀이 보장된다는 장점이 있다.

*AP ( application processor의 약어 )

스마트폰, 디지털TV에 사용되는 반도체로 스마트폰 반도체 중 가장 기술집약적인 부품이며 CPU와 GPU를 통합한 하나의 칩을 뜻한다.

스마트폰의 성능을 좌우한다.

*BP ( baseband processor의 약어 )

스마트폰에서 통신을 처리하는 칩이다. 일반적으로 스마트폰에는 SoC가 들어가는데 SoC내부에 AP와 BP가 들어간다.

*정수연산

어떤 반복 특정 주기에 대한 횟수 카운터 작업같은 것으로 ARM아키텍처의 경우 정수연산에 탁월한 프로세서다.

*부동소수점연산

실수부와 자리수를 나누어 별도로 계산하는 방식으로 정수연산보다 느리지만 더 많은 범위를 연산할수있고 정교하다.

*SoC ( system on a chip의 약어 )

모바일 디바이스의 절대적 한계인 크기 제한 때문에 하나의 칩에 여러가지 기능이 집적되는데 CPU, GPU, 메모리컨트롤러, BP등 여러 부품이 하나로 통합된칩을 SoC라 한다.

*GPU ( graphic processing unit의 약어 )

그래픽 연산 전용 프로세서로, 예전의 경우에는 CPU에 모든 작업을 의존하다가 그래픽이 점차 발전함에 따라 CPU 혼자 처리하기엔 무리가 있어 그래픽 전용 처리장치GPU가 개발되었다.

*CES2013 ( cinsumer electronics show의 약어 )

CES(국제 소비자 가전 전시회)는 해마다 1월이 되면 미국 서부의 네바다주 라스베이거스 컨벤션 센터에서 열리며, 대중에게 공개가 되지 않는 견본을 전시하는 전시회다. CES는 미국 가전 협회로부터 스폰서를 받으며 이 전시회에서 수많은 제품 프리뷰가 쏟아지며 새로운 제품들이 들어선다. 이 전시회는 컴덱스가 취소된 뒤로 주된 기술 관련 견본전시회 가운데 하나로 여겨지고있다.

*오버클럭

컴퓨터 부품이 제조업체에 의해 설계된 상태보다 강제로 더 높은 클럭 속도로 동작하도록 만드는 것으로 성능이 올라가지만 하드웨어의 수명을 떨어트리는 결과를 가져올 수 있으니 주의해야한다. 스마트폰 또한 루팅과 탈옥등 작업을 거치면 가능하지만 제조업체가 권하는 방식이 아니다.

*DSP기술

디지털 신호를 처리하는 기술 전반을 가르키는 용어로, 아날로그 신호를 디지털로 바꿔 고속처리해주는 기능을 뜻한다.

DSP칩을 사용하면 인간의 목소리와 같은 아날로그 정보도 컴퓨터가 이해하기 때문에 다양한 용도로 활용될 수 있다. DPS기술은 멀티미디어 시대의 핵심적인 역할을 수행한다.

*MWC2012 ( moblie world congress의 약어 )

전 세계 이통사와 휴대전화 제조 및 장비업체의 연합기구인 GSMA가 주최하는 세계 최대 규모의 이동정보통신 산업 전시회다.

*컴패니언 코어CPU

저전력의 저클럭 서브코어로 AP에 오는 부하량이 낮을때 컴패니언 코어만 사용하여 전력소모를 61%까지 줄일수 있다.

*Dmips/MHz

DMIPS는 Dhryshtone Million Instructions Per Second 의 약어로 드라이스톤은 1988년 컴퓨터 시스템 벤치마크 테스트를 개발하기 위해 설립된 비영리단체 SPEC(Systems Performance Evaluatuion Cooperative)가 지정한 마이크로 프로세서의 성능 지표를 말한며, MIPS는 초당 100만 명령어 처리를 뜻한다

DMIPS는 밴치마크 테스트의 결과를 정수화해서 하중한 값으로 비교하는 방법으로 프로세서의 성능 비교에 이용된다.

*Krait

퀄컴에서 ARM의 명령어세트를 가져와 만든 아키텍처로 스냅드래곤 3세대까지 사용되었던 스콜피온 아키텍처의 후속작이다.

Cortex-A9프로세서보다 성능이나 전력 특성이 좋다.

이상으로 스마트폰 CPU 성능 비교 및 분석 포스팅이였습니다.

내용을 참고 하실땐 출처를 표시해주세요!

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