[정보분석] Clover Trail +와 앞선 공정을 무기로 전진하는 Intel 스마트폰 사업

MWC 홀 3에 설치된 Intel 부스. IA의 SoC를 탑재 한 스마트 폰 등을 데모

풍향이 바뀌고 있다. 스마트 폰과 태블릿으로 말하던 모바일 기기의 세계 최대의 전시회인 MWC (Mobile World Congress)에서 필자는 그렇게 느꼈다. 무엇이 바뀌 었는가 하면, 지금까지 Intel의 스마트 폰 SoC 비즈니스에서 불어오는 있는 역풍 때문에.

　2010 년 스마트 폰용 SoC 사업에 진출한 Intel 하지만 첫 번째 세대였던 "Atom Z600 '시리즈 (개발 코드 명 : Moorestown)는 채택하는 OEM이 하나없이 사업으로 완전히 실패.그런 Intel이 반격을 도모하고 2012 년 1월에 투입한 것이 2 세대인 'Atom Z2460'(개발 코드명 : Medfield)으로 Motorola, Lenovo, ZTE 등 여러 OEM 업체를 얻어 어느 정도 성공을 거둘 수 있었다.

　그리고 Intel은 2013 년 들어 1 월에 개최 된 International CES에서 저가용 Atom Z2620을 발표하고, 이번 MWC에서는 지금까지 개발 코드 네임 "Clover Trail +"(클로버 트레일 플러스)로 개발하고 있던 신제품을 "Atom Z2500 '시리즈로 발표했다. Atom Z2500 시리즈는 중국의 Lenovo가 "IdeaPhone K900 '을 발표하고 ASUSTeK Computer와 ZTE가 개발 의향을 표명. 또한 ASUS는 Lexington를 채용한 7 인치 전화 기능 태블릿 'Fonepad'을 발표하고 Motorola의 "Razr i"에 이어 성숙 시장으로 2 제품 목록 채용 예가 되는 등 분명히 이전에 비해 전진 하고 있다.

　본 기사에서는 이렇게 한 Intel의 스마트폰용 프로세서의 현황에 대해 MWC에서 취재등으로 새롭게 밝혀진 것을 비롯해 전하고 싶다.

Clover Trail의 GPU를 Android 용으로 최적화 한 것이 Clover Trail +

　MWC에서 Intel이 발표 한 것은, 개발 코드 네임 "Clover Trail +」로 알려진 Atom Z2500 시리즈. 32nm 공정 방식으로 제조되는 Intel의 스마트 폰, 태블릿 전용의 SoC로는 3 번째의 다이(반도체 칩 본체)가 된다.

32nm 공정 방식의 스마트폰, 태블릿을 위한 Atom 프로세서의 진화 (필자 작성)

(위에서 부터 태블릿, 하이엔드 스마트폰, 로우에드 스마트폰)

　지금까지 출시 된 제품을 시간별로 되돌아 보면 먼저 2012년 1월에 출시된 것이 Atom Z2460 (1.6GHz). 중국 Lenovo 및 ZTE, 인도의 LAVA 등 주로 성장 시장을 위한 제품을 출시하는 업체에서 채용 되었다. 그리고 2012 년 9 월에 같은 번호의 Z2460 이지만 동작 주파수를 2GHz로 끌어올린 제품이 Motorola의 Razr i (일본에서는 소프트 뱅크 모바일에서 판매되는 201M과 같은 케이스를 사용하고 있지만 SoC 차이 버전)에 채용되어 등장했다. Razr i는 성숙된 시장을 위한 제품으로는 최초로 Intel SoC 탑재 제품이 되고 있다.

　그리고 2013 년 CES에서 발표된 것이 개발 코드 네임 Lexington (렉싱턴)로 알려진 저가용 제품이다 "Atom Z2420 '(1.2GHz)와'XMM6265"(3G 모뎀)을 결합한 제품 100 ~ 200 달러 정도의 저가 스마트폰이 된다. 탑재 제품은 대만의 Acer, 케냐 Safaricom, 인도의 LAVA International 등 에서 발표되어 이미 판매가 시작된 제품도 있다. ASUS에서 발표 된지 얼마 안된 Fonepad이 Atom Z2420 및 XMM6265을 채용하고 있으며, 8GB / 후방 카메라 사양의 제품이 249 달러로 가격 설정이 화제를 모으고 있다.

　그리고, 그들의 제품을 잇는 신제품으로서 투입된 것이, 개발 코드 네임 Clover Trail + (클로버 트레일 플러스)로 알려져 왔던 Atom Z2500 시리즈다. Clover Trail +라고 하는 코드 네임을 보면, 많은 사람은 Clover Trail의 개량 판이라고 생각해 버릴 것이다. 그러나 실제로는 그렇지 않다고 한다.

　Intel 모바일 통신 사업 본부 마케팅 커뮤니케이션 부장 사미토 · 사이아루 씨는 "Clover Trail +와 Clover Trail 다른 다이다. Clover Trail에 채용 된 GPU는 PowerVR SGX 545, Clover Trail +에 채용하고있는 것은 PowerVR SGX 544MP2 전자는 Windows에 후자는 Android에 최적화 된 GPU가된다 "(사이아루 씨) 차이점은 GPU라고 한다. 이러한 정보를 바탕으로, Medfield, Clover Trail, Clover Trail +의 차이를 정리하면 다음과 같다.

Intel의 스마트 폰, 태블릿 용 Atom 프로세서의 비교 (필자 작성)

　따라서, Medfield와 비교하면 CPU 코어가 듀얼 코어에 향상된 GPU 코어도 PowerVR SGX 540에서 PowerVR SGX 544 MP2로 강화되어 있다. PowerVR SGX 544 MP2는 PowerVR 시리즈 5는 같은 세대의 GPU 디자인이지만, 멀티 코어 화가 가능하도록 확장되었으며, MP2라는 것은 2 코어, 즉 듀얼 코어라는 것을 의미하고 있다. 즉, 내부 연산기 등이 540 등에 비해 배로 되어 있어 큰 성능 향상을 기대할 수있는 것이다.

　또한 사이아루 씨에 의하면, 그 이외의 부분에 관해서는 Clover Trail과 공통이라고 한다. 즉, Android에서는 Windows 쯤의 3D 성능을 필요로 하지 않고 Clover Trail의 GPU 코어에 약간 성능은 떨어지지만 보다 전력 효율이 높은 GPU 코어로 변경한 제품이 Clover Trail +라고 생각하면 좋을 것이다.

Intel이 공개한 Clover Trail +를 탑재한 레퍼런스 디자인의 RedhookBay (레드 후크 베이 왼쪽). Atom Z2580 (2GHz) / 2GB 메모리 / 8GB eMMC 디자인, OEM 메이커가 스마트 폰을 디자인 할 때 참고로 이용된다. 오른쪽 장치는 Lenovo의 IdeaPhone K900

Android 버전은 4.2.1. 예전에는 IA 버전의 Android가 ARM 버전에 비해 크게 버전이 늦는 경우가 있었지만 최근에는 대부분 지연이 없어져 간다.

CPU / GPU의 클럭 차이로 3 개의 SKU가있는 Atom Z2500 시리즈

　GPU을 바꾸었다는 말에, 원래는 Windows에도 사용할 수 있는 같은 처리 능력을 가진 SoC를 스마트 폰에 넣어, 열의 문제나 배터리 구동시간에 영향을 미치지 않는가  신경이 쓰이는 사람도 적지 않다 것이다. 사이아루 씨에 의하면 "Clover Trail +는 Windows 태블릿용 기판을 그대로 스마트 폰에 사용하는 것은 아니다. 전원 주위에 관해서도 스마트 폰에 최적화한 것을 사용하기 때문에 방열 걱정도 없고, 소비 전력도 기존의 Medfield 와 같거나 오히려 낮아지고 있다 "고  크게 신경쓸  필요는 없다.

　스마트폰의 Atom 프로세서의 명령어 세트는 x86이지만 소비 전력의 관점에서는 PC 용 x86 프로세서와 비교하면 숫자가 1 개나 2 개나 다르다. 특히 크게 다른 것은 아이들시의 소비 전력으로 유휴 상태일 때 PC 용 프로세서는 W 단위인데 반해, 스마트 폰용 Atom은 mW, 내지는 μW이 단위로 되어 있어 배터리 수명에 영향을 주는 평균 소비 전력은 경합인 ARM SoC에 필적하거나 밑돌고 있는 것이다.

　물론, Clover Trail +는 CPU도 GPU도 듀얼 코어로 되어 있지만 실제로 피크 성능을 발휘하는 시간은 짧고, 대부분은 아이들 이기 때문에 평균 소비 전력은 거의 변하지 않거나 오히려 개혁이 진행 것으로 한층 낮아지고 있다. 실제로 Clover Trail +를 탑재 한 Lenovo의 IdeaPhone K900은 Medfield을 탑재 한 전 모델 K800에 비해 얇아지고, 열 디자인 적으로도 배터리 구동 시간의 관점에서도 문제가없는 것을 알 수 있을 것이다.

　Intel의 발표에 따르면 Clover Trail + 수 Atom Z2500 시리즈는 다음과 같은 3 개의 SKU가 준비되어 있다고한다.

Atom Z2500 시리즈의 SKU (Intel의 공개 한 자료 보고 필자 작성)
프로세서 번호	Z2580	Z2560	Z2520
클럭 주파수	2GHz	1.6GHz	1.2GHz
CPU	듀얼 코어 (HT 기술 지원)
메모리	LPDDR2-1066 (32bit / 듀얼 채널)
비디오 인코더 / 디코더	1080p30/ 1080p30
비디오 코덱	MPEG-4, H.264, DivX, VC-1, WMV9, VP6
디스플레이 지원	WUXGA (1,920 x1, 200)
GPU / 시계	PowerVR SGX 544 MP2/533MHz	PowerVR SGX 544 MP2/400MHz	PowerVR SGX 544 MP2/300MHz
카메라 (리어 / 프런트)	1,600 만 화소 / 200 만 화소
지원하는 모뎀	XMM6360

         
 Intel은 Clover Trail의 성능에 대해 일반적으로는 공개하고 있지 않지만, 어느 정도의 결과를 보도 관계자에게만 공개했다. 그때 메모를 바탕으로 재현하면 Intel의 레퍼런스 디자인 (개발 코드 명 : RedhookBay, Atom Z2580/2GHz)와 'Nexus 4 "(Qualcomm Snapdragon S4, APQ8064 듀얼 코어 Krait, 1.5GHz를 탑재)와 비교에서는 아이들시의 소비 전력은 Clover Trail + 쪽이 낮고, 3D 성능을 측정하는 GLbenchmark의 Egypt HD에서도 거의 같거나 약간 상회하는 정도의 결과라고 한다. 전통적인 Medfield에 비해 몇 배에 이르고 있어 CPU와 GPU의 듀얼코어화의 효과라 간파 했다.

과제는 동시에 모뎀 개발 속도와 모뎀 통합 SoC

　이처럼 소비 전력을 늘리지 않고 성능을 올리는데 성공하고 있는 Clover Trail + 이지만 해결 과제는 여전히 있다.

　하나는 현재 Intel은 음성을 포함하여 지원할 수 있는 LTE 모뎀을 제공 할 수없는 것이다. Intel은 2010 년에 Infineon Technologies에서 휴대폰 용 모뎀 사업을 인수하여 Intel Mobile Communications (IMC)로 산하에 두고 있다. Intel의 3G/LTE 모뎀이 자회사에서 설계하고 있는데, 불행히도 LTE에 관해서는 약간 뒤쳐져 버리고 있다. 사이아루 씨에 의하면 "현재 데이터 통신만 사용할 수 있는 싱글 모드 LTE 모뎀을 이미 발송이 끝난 상태로 현재 음성에도 대응한 멀티 모드 LTE 모뎀을 개발 중이며 연내에는 출하 할 수 있다고 생각 한다"라는 상황. 하이 엔드 스마트 폰에는 필수가 되고 있는 LTE 모뎀을 Intel 자신의 솔루션으로 제공 할 수없는 것이다.

　단, OEM 메이커가 Intel 이외의 LTE 모뎀을 선택하고 그것을 Intel의 SoC와 함께 사용하는 것은 물론 가능하고, LTE가 필요하다고 OEM이 생각한다면, Intel은 그것은 상관 없다고 한다. 단, OEM 메이커로 하면, 그 조합을 자체 개발하기 위해 발송까지 시간이 걸린다면 SoC를 포함하여 타사에서 의미가 되는 것은 상상하기 어렵지 않다. 이러한 문제는 Intel 만이 안고 있는 문제뿐만 아니라 Intel 이외의 SoC 벤더도 같은 고민을 안고있다. 모뎀에 관해서는 원래 모뎀 공급 업체로 발전해온 Qualcomm이 압도적으로 강한 곳으로 다중 모드 LTE 모뎀을 아직 제공되지 않은 것으로 부터 알 수 있듯이 따라 잡기 까지는 아직 시간이 걸릴 것이다.

　또한 모뎀 통합형 제품이 없는 것도, Intel에게는 약점의 하나다. 모뎀 통합의 장점은 칩 수를 줄이고 보드 공간을 최소화 할 수 있어 비용과 보드 크기를 감소시키는 것이다. 특히 메인 스트림 시장에서 이러한 솔루션이 요구되고 있는데, 모뎀 통합 SoC도 Qualcomm의 독무대이며, Qualcomm과 대등하게 싸우고 싶다면, 거기는 해결해야 할 문제 일 것이다 .

　사이아루 씨는 「우리도 그러한 고객으로 부터 수요가 있는 것을 인식 하고 있다. 미래의 로드맵에 그러한 제품이 있다는 것은 사실이지만, 현시점에서는 자세한 것은 이야기 수 없다 "고 하고 미래의 제품에 모뎀 통합 형의 Atom SoC가 있다는 것을 인정했지만, 어느 세대에서 그것이 도입되는지 내용은 구체적으로는 언급하지 않았다.

연말까지 22nm 공정 제품을 도입한 후 짧은 간격으로 14nm 도입에

　현재 Clover Trail +를 탑재한 제품을 발표하고 있는 것은 Lenovo 뿐이지만, ASUS와 ZTE도 개발 의향을 표명하고 있으며, 스마트폰이 기대된다. 또한 Atom Z2460을 탑재하고 있는 Razr i를 발매한 Motorola도 Intel과의 계약이 발표 된 때 "멀티 이어, 멀티 디바이스 계약"이라고 발표 한 바 있기 때문에, Clover Trail +를 탑재한 제품을 내놓을 가능성은 있다고 할 수 있겠다.

　향후 Intel은 22nm 공정 방식의 "Bay Trail"을 2013년 연말 판매 경쟁 전용 태블릿 제품에 맞춰 출시 할 예정이다. 또한 22nm의 스마트폰 제품인 "Merryfield '도 계속 개발하는 것으로, Bay Trail에 이어 출하 하게 될 것이다.

　그리고 Intel은 22nm 공정 방식을 오랜 기간을 다스려, 14nm 프로세스 공정으로 이행한다. 지금까지는 PC용 프로세서의 제조에 2 년간 최첨단 프로세스 규칙을 사용한 후 스마트 폰 전용의 SoC 등을 1 세대 지연에서 제조에 이용하여 왔다. 그러나 그것을 1 년 앞당겨 14nm 세대에서는 PC 용 프로세서를 제조하는 가운데 스마트 폰용 프로세서 제조를 14nm에서 행하게 된다.

　이미 28nm (Intel 세대로 말하면 32nm)에서도 일어나고 있지만, Qualcomm 및 NVIDIA, AMD 등의 팹리스 반도체 업체가 제조를 위탁하고 있는 파운드리 용량이 부족하고 제품 공급 및 단말기 제조업체의 제조 영향이 나오고 있다. 앞으로 더 첨단 공정 방식에 이행하는 과정에서 이행에 시간이 걸리거나 하면 마찬가지로 용량에 영향이 나올 가능성이 있다. 그러한 때에, Intel 만 1 세대도 2 세대도 앞서 가고 있는 공정 방식 SoC를 제조 할 수 있다면, 성능도 소비 전력에서도 큰 혜택을 누릴 수 있다.

　그 계획서가 성공하면 2015 년에는 스마트폰 프로세서는 국면이 완전히 바뀌어 있을 가능성이 있다. 성능에서 Intel이 타사를 크게 갈라 놓는, 그런 일이 현실에서 일어나고 있어도 아무것도 이상하지 않은 것이다. 아직도 스마트폰용 프로세서 시장에서는 눈을 떼어 놓지 못하는 Intel은 스마트 폰 SoC 시장에서 그 존재감을 해가 갈수록 더하고 있어 향후도 주목해 나가고 싶은 곳 이다.

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