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IT's/Story

삼성의 엑시노스(Exynos)가 퀄컴의 스냅드래곤(SnapDragon)보다 부족한 이유 - ARM의 말리(Mali)와 퀄컴의 아드레노(Adreno)

안녕하세요

IT's입니다.

 

오늘은

삼성의 엑시노스가

모바일 AP시장에서

퀄컴의 스냅드래곤보다

부족한 이유에 대해 이야기해보도록 하겠습니다.

 

​<모바일 AP 시장 초기, 엑시노스의 우위>

 

갤럭시 S / 출처: 삼성 뉴스룸

 

스마트폰 시대가 열리던 2010년대 초반 무렵의

과거로 돌아가 보도록 하겠습니다.

삼성이 모바일 AP에 대한 본격적인 비전을 그려다 가던 시기,

 

출처: 가젯서울

 

삼성은 엑시노스의 전신인 허밍 버드라는

당대 최고 수준의 모바일 AP를 만들던 기업이었습니다.

( ※ 주요 사용 기기: 갤럭시 S, 넥서스 S, 아이폰3GS, 아이팟 터치)

아이폰3GS 이후 점점 애플이 설계에 더욱 많이 관여하게 되고 이후,

온전히 설계는 애플이 담당하게 되었지만

꽤 오랜 시간 이 애플의 A 시리즈 생산 물량은

삼성의 파운드리가 수주할 수 있었습니다.

 

아이폰7의 A10 프로세서 / 출처:  https://jenifferjungg.tistory.com/9?category=0

 

( ※ 계속해서 삼성전자 파운드리에 맡겼던
애플의 A 시리즈가

아이폰 7의 A10 프로세서부터 TSMC는
애플의 물량을 독점 수주하게 되었습니다.)

따라서, 초기 애플의 A 시리즈가 삼성의 파운드리에서 만들어진 것은

삼성의 파운드리 역량도 중요한 이유가 되겠지만

삼성의 설계 능력이 한몫했다고 할 수 있습니다.

이러한 점들을 미루어본다면 삼성이 모바일 AP 사업에 뛰어들었을 당시

그들이 정한 방향성이 어떠했을지 짐작이 갑니다.

 

출처: 가젯서울

 

세계 최고 수준의 CPU 설계를 하고("몽구스")

Modem("엑시노스 모뎀"), GPU("S-GPU") 등을 차차 독자 설계로 바꿔나가면,

모바일 AP 삼성의 시대,

로직 반도체 삼성의 시대가 열릴 수 있을 거라는 비전이 세워집니다.

 

eMRAM(embedded Magnetic Random Access Memory, 내장형 MRAM) / 출처: 삼성 뉴스룸

 

그리고 결국 로직 반도체 설계 역량이
파운드리와 시너지를 내고

In-Memory 시대 혹은 뉴 메모리 시대까지
흐름을 이어간다면
,

해당 방향성은 정말 엄청난 이야기를 만들 수 있을 것 같이 보였습니다.

(추후에 뉴메모리인 eMRAM에 대해 포스팅하도록 하겠습니다. )

그리고 이어지는 시기,
엑시노스 탄생 초기에서는

실제로 그 이야기들이
조금씩 현실이 되어가는 듯했습니다.

 

퀄컴의 스냅드래곤 / 출처: https://m.etnews.com/201210220152?SNS=00004

 

엑시노스의 탄생 초기,

퀄컴의 스냅드래곤 CPU 코어 성능은
엑시노스의 그것에 비해 뒤처졌습니다.

무엇보다 퀄컴의 가장 큰 문제는
발열
을 잡지 못했던 점입니다.

 

출처: 가젯서울

 

반대로 삼성의 경우 설계 역량의 우위와 함께
세계 최고 수준의 기술력을 갖춘

자사 파운드리 사용에 의한
이득도 함께 취할 수 있었습니다.

"설계와 생산을 모두 하는 삼성의 시너지가 부각"

 

​<엑시노스의 초기 우위 가져가지 못한 이유>

하지만, 삼성의 초기 AP 시장 우위에도

불구하고 이어서 가져가지 못한 이유는

크게 2가지로 이야기할 수 있습니다.

 

1. 생산과 설계 모두 할 수 있는 두 얼굴의 삼성.

시장이 어느 정도 성숙하자

설계도 하고 생산도 하는 삼성의 강점이

지금과는 정반대의 문제들을 낳게 되었습니다.

 

출처: 가젯서울

 

가장 매력적인 동맹이

시장의 가장 유력한 경쟁자로 떠오르는 순간,

동맹들은 냉철한 판단을 내릴 수밖에 없었습니다.

파운드리에서는 매력적 동맹,
설계에서는 위협적 경쟁자인

애플, 퀄컴의 이어지는 동맹의 견제와 이탈.

많은 것을 할 수 있어 매력적이고

많은 것을 할 수 있어 장기적으로

위협적인 적이 되는 아이러니.

모두가 알고 있는
삼성전자의 비 메모리 전략 고민이

놓여있는 지점이 바로 여기가 되겠습니다.

 

2020 임팩테크 대통령상 수상, 삼성전자 세계 최초 1억 화소 CMOS 이미지 센서 / 출처: 삼성반도체이야기

 

그렇게 삼성의 CPU 설계 역량이
세계적인 수준에 다다르고

독자 모뎀을 만들고 CPU,
이미지 센서에 대한 비전들이

하나둘씩 현실이 되어가고 있는 시간 동안

아이러니하게도 엑시노스의 시간은
조금씩 거꾸로 흘러갔습니다.

 

2. 엑시노스가 퀄컴에 질 수밖에 없는 가장 큰 이유.

애플의 A14 AP / 출처: 애플

 

AP 시장에서의 모바일 CPU 역량을 두고

사람들은 애플을 떠올립니다.

그리고 퀄컴은 모바일 GPU 아드레노라는 강력한 무기를 완성시켰습니다.

 

출처: 가젯서울

 

퀄컴은 AP 시장에서의 GPU 비교우위를 가져갈 수 있었습니다.

 

출처: 가젯서울

 

지금의 라데온은 AMD의 로고를 달고 있지만
사실 ATI의 것이었습니다.

여기에 이 ATI가 2006년 약 54억 달러로
AMD에 인수
되면서

라데온이 AMD의 마크를 달게 된 것입니다.

재미있는 점은 AMD가
2009년 모바일 그래픽 관련 사업부를

단돈 6500만 달러에 퀄컴에 매각하게 됩니다.

 

출처: 가젯서울

 

그렇게 라데온의 철자를 모두 가지고 태어난 모바일 GPU,

퀄컴의 AP 사업의 날개를 달아준 아드레노 GPU가 탄생하게 된 것입니다.

기존의 퀄컴이 가지고 있었던

통신칩에서의 기술적 우위

아드레노를 통한 GPU의 경쟁력

퀄컴의 배타적인 판매 정책과 함께 어우러져

시장에서 퀄컴이 막강한 영향력을

행사할 수 있게 해주는 원동력이 되었습니다.

 

출처: 가젯서울

 

반면, 앞서 말씀드린
퀄컴의 배타적 판매 정책 때문에

퀄컴의 아드레노 GPU를 구매하지 못하는 삼성은

ARM의 말리(MALI) GPU를 사용할 수밖에 없었고

이 두 개의 GPU 칩셋 간의 성능 차이로 인한 고민들,

아직까지도 명쾌한 해답을 찾지 못하는 상황입니다.

 

엑시노스의 독자 GPU "S-GPU with AMD" / 출처:  http://www.enuri.com/knowcom/detail.jsp?kbno=1298767

 

결국, 말리가 충분한 성능을 달성하거나 아니면 지금 개발 중인

독자 GPU가 만족할만한 수준에
도달하기 전까지 삼성은 앞으로도

어려운 게임을 할 수밖에 없을 것으로 보입니다.

 

출처: 가젯서울

 

퀄컴의 아드레노보다 부족한

ARM의 말리의 GPU 성능을

극복하고자 훨씬 더 많은 GPU를

넣어야 했던 삼성의 고민들,

다이 사이즈를 통해 정리해볼 수 있습니다.

 

모바일 AP 시장점유율 / 출처: 스트래티지애널리틱스

 

그렇게 AP 시장에는

강력한 GPU 우위를 갖고

점유율 40%를 넘나드는

퀄컴이 있고 아직 이를 이기지 못한

삼성의 엑시노스가

모바일 AP 시장에 남아있습니다.

 

오늘의 이야기를 정리하자면,

첫 번째, 설계와 생산 모두 가능한

삼성의 더 많은 것을 할 수 있는 능력은

다른 기업들의 동맹관계를 등 돌리게 만들었습니다.

두 번째, 애플 A 시리즈의 뛰어난 퍼포먼스와

퀄컴의 모바일 GPU 아드레노에 비해

부족한 엑시노스 GPU인 ARM의 Mali로 인한

상대적 열세는 퀄컴에 질 수밖에 없던 이유였습니다.

 

삼성 스스로 더 많은 것을 할 수 있게 되었지만,

엑시노스의 시간은 거꾸로 흘러갔습니다.

이제 그 시간들을 딛고

이 이야기를 다시 거꾸로 돌리기 위한

삼성이 내놓은 새로운 비전들에 대해

자세히 추후 포스팅하도록 하겠습니다.

 

긴 글 읽어주셔서 감사합니다.

 

좋은 하루 보내세요.