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[고든 정의 TECH+] 손정의의 ARM이 공개한 비밀무기 Cortex-X1

수정: 2020.05.31 11:00

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▲ (출처: ARM)

최근 열린 ARM 2020 테크데이 (TechDay)에서 ARM은 예상치 않았던 비밀무기를 공개했습니다. ARM의 고성능 CPU 제품군인 Cortex-A 시리즈를 뛰어넘는 프리미엄 제품군인 Cortex-X1이 그것입니다. 본래 Cortex-A 시리즈는 ARM의 CPU 가운데 가장 고성능 제품군으로 강력한 성능을 자랑하는 스마트폰과 태블릿에 주로 사용되는 CPU입니다. 그런데 비슷하지만, 성능이 더 우수한 Cortex-X1의 등장으로 가장 강력한 Cortex CPU의 자리를 내주게 됐습니다.

Cortex-A 시리즈의 기원은 2005년 내놓은 Cortex-A8입니다. 당시 주력이던 ARM11의 두 배의 성능을 낼 수 있도록 설계되었는데, 애플의 3GS에 탑재되어 뛰어난 성능을 유감없이 발휘했습니다. 이후 스마트폰 수요가 폭발적으로 증가하면서 Cortex-A 시리즈는 스마트폰의 표준 CPU로 탑재되기 시작했습니다. 64비트 CPU인 Cortex-A50/Cortex-A70 시리즈에서는 고성능/저전력 CPU를 상황에 맞게 사용할 수 있는 기능을 지원해 배터리 수명과 성능 두 마리 토끼를 잡았습니다.


그런데 ARM이 여기에 만족하지 않고 Cortex-A 시리즈보다 더 고성능 제품군인 Cortex-X 시리즈를 내놓은 데는 그럴 만한 이유가 있습니다. Cortex-A 시리즈는 고성능/저전력 CPU를 4+4나 2+4로 구성하는 경우가 많았는데, 더 빠른 프로세서의 필요성과 함께 중간 상황을 처리해야 하는 경우도 점점 늘어나 최고성능 + 고성능 + 저전력의 세 가지 형태를 지닌 모바일 프로세서들이 등장하기 시작했습니다.

예를 들어 스냅드래곤 865의 경우 Cortex-A77 기반의 카이로 585 프라임 코어 1개와 역시 Cortex-A77 기반 카이로 585 골드 퍼포먼스 코어 3개, 그리고 Cortex-A55 기반의 카이로 585 실버 코어 4개로 구성된 옥타코어 프로세서입니다. 프라임의 성능이 높은 이유는 작동 속도가 2.84GHz로 골드의 2.42GHz보다 빠르고 L2 캐쉬도 두 배 더 많기 때문입니다. 실제 체감 성능에는 빠른 싱글 코어가 큰 영향을 미치기 때문에 한 개라도 더 빠른 프로세서를 넣은 것입니다. 하지만 멀티코어 성능이 필요한 작업도 적지 않아 고성능 코어 역시 3개 정도 필요합니다. 마지막으로 단순 작업을 할 때 전기를 적게 먹는 저전력 프로세서를 사용해 배터리 사용 시간을 늘릴 필요도 있습니다.


Cortex-X1은 이런 수요에 부응하기 위해 나온 제품이라고 할 수 있습니다. Cortex-X1 자체는 Cortex-A와 마찬가지로 ARMv8.2 기반 아키텍처이지만, 캐쉬 메모리를 두 배로 늘리고 한 번에 처리할 수 있는 명령어와 데이터의 양을 늘려 최대 30%의 성능을 높였습니다. 이미 Cortex-A77의 성능도 상당히 높아진 상태에서 이보다 성능을 대폭 늘린 Cortex-X1이 등장하면 고성능 안드로이드 기기의 체감 성능은 상당히 높아질 것입니다. 물론 Cortex-X1을 반드시 사용할 필요는 없습니다. 고성능 프로세서라도 Cortex-A78 네 개를 탑재해 비용을 절감할 수 있고 반대로 Cortex-X1 한 개와 Cortex-A78 3개의 구성으로 비용을 조금 더 들이더라도 체감 성능을 높일 수도 있습니다. 아무튼 선택지가 더 늘어난 만큼 더 다양한 구성이 가능합니다.

다만 Cortex-X1과 Cortex-A78 기반 모바일 프로세서는 올해 당장 나오는 것이 아니라 2021년에 5nm급 미세 공정과 함께 모습을 드러낼 예정입니다. ARM은 직접 프로세서를 제조하는 것이 아니라 프로세서 관련 설계에 대한 지적 재산권을 가지고 라이선스를 제공하는 회사입니다. 이를 적용해 실제 프로세서를 설계하고 테스트를 거친 후 생산하는 데는 어느 정도 시간이 필요합니다. 아마도 내년에 나오는 엑시노스 및 퀄컴 스냅드래곤 프로세서에서 Cortex-X1의 모습을 볼 수 있을 것으로 예상됩니다.

여담이지만, 최근 아마존은 ARM 기반의 서버 칩을 만들어 인텔과 AMD 서버 프로세서를 일부 대체했습니다. 그리고 삼성 갤럭시북S에는 ARM 기반 프로세서에서 구동되는 윈도우 OS가 탑재됐습니다. 공식적으로 확인된 것은 없지만, 애플이 맥에 ARM 기반 프로세서를 사용할 것이라는 루머도 꾸준합니다. 이 모든 일은 고성능 ARM 프로세서가 없었다면 불가능했던 일입니다. Cortex-X1은 단순히 새로 추가된 모바일 제품군이 아니라 ARM의 영역 확대를 도울 무기 중 하나가 될 것입니다.

고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com
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