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[분석정보] 총 출전하는 스마트폰용 64bit SoC

tware 2014. 3. 10. 20:30


스페인 바르셀로나에서 2월 24일 ~ 27일 (현지 시간) 4일간에 걸쳐 휴대 전화 업계의 이벤트로는 가장 유명한 이벤트 "MWC"(Mobile World Congress)가 개최되었다

 MWC는 세계 각국의 통신 사업자, 단말기 제조사 등 통신 업계의 주요 플레이어와 함께 Intel, NVIDIA, Qualcomm과 같은 반도체 업체도 참여하고 있으며 각각 신제품을 출시하거나 새로운 기술의 시현해 보였다.

 그러한 가운데로, 거의 모든 벤더에 공통적으로 있었던 것이 2 개있다. 하나는 199 달러를 이하의 저가 단말에 대한 대응이고 다른 하나는 64bit 명령어 세트에 대한 대응이다. 특히 후자에 관해서는 각 SoC 업체 모두 힘을 넣어 어필하고 "Merrifield"를 MWC 기간 동안 발표한 Intel은 64bit 버전의 Android를 실제로 움직여 보이는 시현을 했다.

 2014년 후반에는 Google의 Android가 공식적으로 64bit 대응된다고 볼 수 있는데 여기에 맞추어 점차 64bit로의 전환이 진행된다.



예상대로 저가를 위한 장치가 다수 발표되는 전시회 MWC 2014


 이번 MWC는 지난 칼럼 에서 설명한대로 향후 2년에 등장 하게 되는 저가 장치의 미리보기 라고 할 발표가 이어졌다. Microsoft의 인수가 진행되고 있는 Nokia는 낮은 가격 장치 노선을 실현하기 위해 89유로 (1유로 1470원= 한화 약 130,000원)의 "Nokia X"를 발표 투입 ( 다른 기사 참조). 그 외에도, Lenovo, ASUS 같은 벤더가 신흥 및 성숙 시장까지를 타겟으로 하는 저가 스마트 폰을 전시했다.

Nokia의 "Nokia X" 4 인치의 액정을 탑재한 저가 스마트 폰으로 89 유로 (1유로 1470 = 한화 약 130,000 원). OS는 Android를 기반으로 하고 있지만, Google Play 스토어 등의 Google 애플리케이션은 탑재되어 있지 않고, 자신의 Windows Phone의 타일 UI와 비슷한 UI와 앱 스토어를 탑재하고 있다


Nokia의 "Nokia XL '(왼쪽), 오른쪽은 Nokia X. 5 인치의 액정을 탑재 109 유로 (한화 약 15,000 원). Nokia X와 마찬가지로 Android 이지만 Google Play 스토어 등에는 미 대응.



Lenovo의 "S860" MediaTek MT6582 1.3GHz (쿼드코어), 5.3 형 HD 액정

(1,280 x720 도트), 2GB 메모리, 16GB 스토리지, 3G (HSPA +) 4,000 mAh 배터리,

Android 4.2 라는 스펙으로 349 달러. 중국 등 성장 시장에 투입 될 예정


Lenovo의 "S850" MediaTek MT6582 1.3GHz (쿼드코어), 5 형 HD 액정(1,280 x720 도트), Android 4.2 라는 스펙으로 269 달러. 중국 등 성장 시장에 투입 될 예정


Lenovo의 "S660" MediaTek MT6582 1.3 GHz (쿼드 코어), 1GB 메모리,

8GB 스토리지, 4.7 인치 QHD (960x540 도트), Android 4.2 라는 스펙으로

229 달러. 중국 등 성장 시장에 투입 될 예정


ASUS가 전시한 "ZenFone 4 " Atom Z2520, 1GB 메모리, 8GB 스토리지, 3G (HSPA +) 모뎀, Android 4.3 이라는 스펙으로 99 달러, CES에서 발표했지만 MWC에서도 전시


 이러한 동향은 아무래도 장치 공급 업체뿐만 아니라 반도체를 공급하는 업체도 마찬가지다. 스마트폰용 SoC 에서는 왕자 Qualcomm은 MWC 기간 동안 "Snapdragon 615 / 610"을 발표했다. Snapdragon 615는 Cortex-A53를 탑재하며 big.LITTLE에 대응하고, MediaTek이 잘하는 중반 가격으로 공세를 강화하기 위한 제품이다.




NVIDIA가 Tegra 4i 첫 OEM 제조로 획득한 Wiko Mobile의 "Wiko WAX" Wiko Mobile

부스에서는 커버의 컬러 발리도 포함하여 전시되어 있었다. NVIDIA는 가격을 공개하지 않았지만 199 달러를 이하의 저가격을 목표로 하고 있다 볼 수 있다


ARM 부스에 전시되어 있던 33 달러의 Android 스마트폰. 중국 K-Touch의 'T619'라는 제품, Android 2.3 Cortex-A5 (싱글 코어) / 1GHz라는 스펙


 또한 "Tegra 4/4i"를 탑재한 OEM 제조 업체 찾고에 고심하고 있던 NVIDIA는 마침내 이 MWC에서 Wiko Mobile이라는 프랑스 OEM이 탑재 스마트 폰을 출시한다고 발표 할 수 있었다. 이 밖에도 ARM은 자사 부스에서 33 달러의 Android 단말을 전시했다.

 OS 벤더 계속 저가 솔루션의 어필을 강화하고 있다. 제 3의 OS로 2013년 발표에서 인지도가 높아졌던 Firefox OS를 배포하는 Mozilla는 25 달러의 스마트 폰을 공개해 눈길을 끌었다. 또한 Microsoft는 지금까지의 OEM 제조를 정해 제품의 품질을 유지하는 정책을 대전환 해서 OEM 업체에 부과하던 다양한 "묶기"를 해제. OEM 제조에 자유를 부여 저가격 장치를 개발할 수 있도록 여러 가지 새로운 OEM 제조를 획득했다고 밝혔다 .

 물론 한편 고급기, 예를 들면 Samsung Electronics의 "Galaxy S5"와 소니 모바일 커뮤니케이션의 "Xperia Z2" 나 "Xperia Tablet Z2"등도 발표되고 그쪽에도 주목됐다. 따라서, 모든 가격대에서 신제품이 투입되어 시장이 커지고, 그것이 나타난 MWC 였다고 말해도 좋을 것이다.



MWC의 화제의 중심이었던 64bit 화, CPU의 레지스터와 메모리 주소 확장


 이러한 저가 단말기와 함께 또 다른 MWC에서 특히 SoC 벤더가 기능하고 있던 것이, SoC에 내장된 CPU의 64bit 명령어 세트에 대한 대응이다. 이미 Windows OS 세계에서 AMD가 2003 년에 도입한 AMD64 (Intel는 Intel64 모두를 총칭하여 x64라고도 함)로 64bit 화가 진행되고 있으며, 현재 일본에서 발매된 PC는 Bay Trail 를 탑재한 Windows 태블릿을 제외하고 대부분의 제품에서 64bit의 Windows가 탑재되게 되었다.

 CPU의 64bit 화 하는 것은, 크게 말하면 두점이 64bit 화 되는 것을 말하고 있다. 하나는 CPU 내부의 연산 장치 (레지스터 등)가 64bit 되어 한번에 64bit의 데이터를 처리 할 수​​ 있게 되는 것이며, 다른 하나는 CPU의 메모리 액세스 할 때 64bit 폭으로 주소 지정할 수 있음을 의미하고 있다.

 32bit의 CPU의 경우 최대 4GB (Windows OS의 경우에는 실제로는 최대 3.5GB까지  사용) 만 메모리 주소를 지정할 수 없지만, 64bit의 경우는 (이론적으로) 16EB (엑사 바이트, TB의 1,000,000 배, 1EB = 1,000 PB = 1,000,000 TB)까지 제시할 수 있게 된다. 즉, 시스템의 메인 메모리가 4GB 이상인 시스템에서는 64bit 대응은 필수적인 것이다. Windows OS의 세계에서는 이미 메인 메모리가 4GB 이상의 것이 당연하고, 64bit OS 지원이 점점 진행되고 있다.

 이에 대해 스마트폰의 세계에서의 64bit 화는 Windows OS의 세계에 비하면 약간 느린 것 이었다. 그중 하나는 스마트 폰에서 필요한 메모리가 PC 정도는 필요가 없었던 것은 물론이고, 스마트폰에서 일반적으로 사용되는 ARM 명령어 세트는 지금까지 32bit 가 일반적 이었기 때문이다.

 현재 스마트 폰의 대부분에 이용되고 있는 CPU의 명령 세트는 ARMv7 (엄밀히 말하면 ARMv7-A)로 알려진 명령어 세트로 이것은 32bit 아키텍처이다. 그러나 ARM은 2011년에 ARMv8 (엄밀히 말하면 ARMv8-A인데 이하 ARMv8)는 64bit 명령어 세트를 발표하고,이를 기반으로 CPU의 IP 디자인으로 Cortex-A57 (하이 엔드), Cortex -A53 (중급, 보급형)의 두 가지 디자인을 고객에게 제공하고 있다. 이처럼 점차 ARM의 세계에서도 64bit 화가 진전되고 있다.

 소비자용 스마트폰의 세계에서 64bit 대응을 한 것은 Apple의 "iPhone 5s"다. Apple A7은 64bit 대응 듀얼 코어 CPU를 탑재한 SoC를 채택하고 있으며, OS 인 iOS 7은 64bit 화 했다. iPhone 5s의 RAM이 1GB 밖에 없는 점을 감안하면 현재 64bit 화의 장점은 보이지 않지만, 분명히 미래 지향적인 선택이라고 생각할 수 있는 것이다.



NVIDIA, Qualcomm, MediaTek, Intel 등이 속속 64bit 대응 SoC 발표


 이에 따라 Android 용 SoC를 생산하는 업체들도 64bit 대응을 진행하고 있다. 1월에 열린 International CES는 NVIDIA가 지금까지 개발 코드 네임 "Denver"로 알려져 왔던 자체 개발 ARMv8 대응 64bitCPU를 내장한 "Tegra K1"을 사용해 64bit Android를 달리는 시현연 했다.

 Denver의 큰 특징은 타사의 ARMv8 대응 SoC가 ARM이 IP 디자인으로 제공하는 Cortex-A57/53에 따라 제품이 있는 반면 CPU의 디자인 자체가 자사 설계가 되어 있는 것이다. ARM의 라이선스 모델이라고 하는 것은, 아키텍처 라이선스 라는 자사 디자인을 인정하는 라이센스와 IP 라이센스 라는 CPU 디자인 자체 공급형 라이센스의 두 가지가 있는데, Denver의 경우는 전자의 예이다. ARM 표준 디자인에는 없는 기능 등을 통합 할 수 있기 때문에 타사와의 성능 경쟁에서 유리하게 서 있다는 장점이 있다. 그러나 개발은 자사에서 해내기 때문에 개발 비용이 많이 드는 것도 된다.



1월의 International CES에서 발표된 NVIDIA의 Tegra K1은 64bit의 Denver를 탑재한 버전으로 2014년 후반에 투입된다. CES에서는 64bit Android를 움직이는 시현 했다.


 MWC는 NVIDIA 이외의 ARM SoC 벤더도 64bit 대응을 어필했다. Qualcomm은 12월에 발표한 Cortex-A53를 채용한 "Snapdragon 410" 이외에 Snapdragon 615 / 610을 발표했다. 특히 Snapdragon 615는 1.8GHz의 쿼드코어 Cortex-A53 + 1GHz의 쿼드 코어 Cortex-A53 이라는 구성으로 big.LITTLE (절전시 작은 코어로 전환 절전을 실현하는 ARM 기술)에 대응하고 있어 주목되는 제품이다.

Qualcomm의 Snapdragon 615 / 610을 설명하는 슬라이드. 미드 레인지, 로우 엔드는 자사 설계의 64bit CPU 대신 ARM의 Cortex-A53를 채용하고 있다


 단, Qualcomm은 이번 MWC에서 미드 레인지 제품 (Snapdragon 615 / 610)과 보급형 제품 (Snapdragon 410)에 대해서는 64bit의 라인업을 발표 할 수 있었지만, 고급 지향 전용에 대해서는 64bit를 지원하는 SoC 는 발표하지 못했다 (현재 하이 엔드가 되는 Snapdragon 805 / 801는 모두 32bit). Qualcomm은 지금까지 자사 디자인의 CPU (Krait 시리즈)를 Snapdragon 시리즈에 탑재해 왔지만, 그 64bit 버전에 대해서는 아무것도 발표되지 않았다.

 Qualcomm 수석 부사장 겸 QCT 공동 사장 머티 렌듀친타라 씨는 MWC에서 "우리는 자사 설계의 CPU 디자인의 개발을 계속하고 있다. 단지, 구체적으로 어떤시기에 그러한 제품이 나올지는 말할 없다 "고 말하고 있어, 64bit CPU의 자체 개발을 하고 있다는 것을 제안했지만, 그것이 언제가 될지는 언급하지 않았다. 소식통에 의하면, Qualcomm이 개발하고 있는 64bit의 자사 CPU는 2015년의 투입이 목표되고 있다고 하고, 적어도 2014년 내에 출시될 가능성이 있다. 2014년 후반에 64bit의 자사 디자인 SoC를 투입하는 NVIDIA와 거기서 차이가 있어, 그 근처가 Qualcomm이 언급하지 않는 이유라고 추측 할 수 있다.

 또한 미드 레인지에서 로우 엔드 용 SoC에 강점을 가진 MediaTek도 MT6732 ( 다른 기사 ) / MT6752 ( 다른 기사 )라는 Cortex-A53 쿼드 코어 내지는 옥타 코어를 탑재한 SoC를 발표하고 있으며, Qualcomm의 Snapdragon 615 / 610 / 410과 경쟁하게 된다.

 또한 Intel은 개발 코드 네임 Merrifield (메리필드)로 알려졌던 스마트폰용 SoC를 "Atom Z3400" 시리즈로 발표하고 64bit 대응에 대해 어필했다 ( 다른 기사 참조). 이전 세대 (Medfield / Clover Trail +)까지 32bit 대응까지 했다 (엄밀히 말하면 아키텍처 수준에서는 64bit에 대응하고 있었지만, SoC의 기능 으로서는 무효가 되어 있었다)가 Merrifield 세대에서는 64bit (Intel64 ) 지원이 추가되었으며 공식적으로 64bit OS에서 사용 가능하게 되었다. MWC 기자 회견에서 Google과 개발한 IA 용 Android 4.4 64bit 버전을, Merrifield를 탑재한 레퍼런스 디자인의 스마트 폰에서 움직이는 모습을 공개했다.

Intel도 기자 회견에서 64bit 대응을 어필


64bit Android가 탑재된 단말기를 어필하는 Intel의 헤르만 오일 부사장



64bit 화 사용자 이점은 대용량 메모리 및 성능 향상


 이러한 Android 이지만, Intel이 공개한 IA 버전 Android 4.4에 관해서는 이미 Google 애플리케이션 등을 포함하여 운영하였으며, 32bit 버전의 Android 응용 프로그램도 운영했다. ARM 버전의 64bit Android 관해서도 32bit 버전 Android 애플리케이션도 작동하는 것으로 생각된다.

 문제는 Android의 64bit 버전이 언제 정식판이 있느냐는 것이다. Android의 개발은 오픈 소스로 진행되고 있다. NVIDIA가 1월 CES에서 데모한 바와 같이, 또는 Intel이 MWC에서 데모한 바와 같이, 64bit 버전의 Android라는 것은 이미 개발이 상당히 진행되고 있으며, SoC 업체들이 데모 할 수 있는 수준에 있다. 그러나 단말기 제조업체가 지금 64bit 버전 Android 장치에 도입해 출하 할 수 있는지 여부는 다른 문제다. 왜냐하면 Google 응용 프로그램 (Gmail 및 Google지도 등)을 초기 도입하여 출하하려면 Google의 인증을 받을 필요가 있고 그 때 공식적으로 Android 스마트 폰으로 제공 할 수 있게된다. 따라서, Google 측이 그런 준비를 64bit 에 대해서도 마치지 않는 한 64bit Android를 탑재한 스마트 폰을 단말기 제조업체가 발송 할 수 없다.

 그것이 언제가 될지가 초점이 되지만, 이번에는 많은 SoC 업체 관계자가 64bit의 Android 시장이 일어서는 것은 2014년 후반이라고 언급했다. 그들은 Google이 적어도 어느 타이밍에서 64bit Android를 공식적으로 출시한다는 확신을 가지고 있다는 것이다. Google이 Android OS의 대폭적인 업데이트를 하는 일은 년 중반 (6 월 전후)에 개최되는 "Google I / O"에서 발표하는 것이 통례라고 생각하면, 그래서 공식적으로 발표 2014년 하반기 출하는 충분히 있을 수 있는 스토리가 아닐까.

 그러면 64bit 버전 Android를 탑재한 디바이스가 출하 할 수 있게 되서, 그것으로 부터 얻을 사용자의 장점은 무엇일까? 크게 말하면 2 가지가 있다. 하나는 32bit CPU에서는 주소지정 할수 없는 4GB 이상의 메모리에 대한 대응이다. 이번 MWC에서 소니가 발표한 Xperia Z2, Xperia Tablet Z2는 모두 메인 메모리로 3GB를 탑재하고 있다. 가까운 장래에 새로운 상위 모델을 내는 때 더 강력한 스펙으로 하게 되면 4GB를 탑재 할 수 밖에 없다. 물론 현재의 Android 애플리케이션은 그다지 메모리를 필요로 하는 응용 프로그램은 아니지만, 64bit 네이티브 앱이 나오면 앞으로도 같다고는 누구에게도 말할 수는 없는 것이다.



Intel이 공개한 64bit Android에서 32bit와 64bit 앱의 성능 차이. 10 ~ 30%

정도의 차이가 있는 것을 알 수 있다. 성능에 민감한 사용자라면

64bit 화의 효과가 있는 것을 알 수있다


 그리고 또 하나의 장점은 64bit로 인한 성능 향상이다. Intel이 공개한 Merrifield에서 32bit와 64bit의 성능 향상률이 그 단적인 예와 같이 동일한 Merrifield와 64bit IA Android에서 동일한 소스 코드를 32bit, 64bit로 각각 컴파일하고 실행한 결과, 10 ~ 30% 정도의 성능 향상을 보였다 한다. ARMv8와 ARMv7에서 비교하면 어떤가는 이번 MWC에서 밝혀지고 있지 않지만, 유사한 결과는 기대할 수 있을 것이다.

 향후 Android 스마트 폰이나 태블릿에서도 64bit 화가 진전되는 것은 사용자로도 충분히 혜택을 누릴 수 있을 것이다.



2014년 3월 6일 기사 입니다.



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