삼성 엑시노스 4212 (Exynos 4212)

http://www.samsung.com/global/business/semiconductor/newsView.do?news_id=1264
삼성에서 차기 엑시노스를 공개(발표라고 보는게 더 정확할듯.)했네요.
http://www.samsung.com/global/business/semiconductor/support/brochures/downloads/systemlsi/Exynos4212.pdf

K3PE7E700N-XGC1 이라고 마킹되어있네요.
엑시노스4210 에는 K3PE7E700B-XXC1 로 되어있습니다.

코드를 봐서는 메모리는 기본적으로 엑시노스 4210 과 동일한 LPDDR2 800Mhz 1GB 같네요.

K3PE7E700B-XXC1 에서
K : memory
3 : mobile memory stack
P : MDDR2-P + MDDR2-P
E7 : MDDR2-P, 4Gb(=512MB), 1.2V (추정)
E7 : MDDR2-P, 4Gb(=512MB), 1.2V (추정)

X : FBGA
X : -25 ~ 105도씨
C1 : 2.5ns, 800Mbps

http://www.samsung.com/global/business/semiconductor/Greenmemory/Products/LPDDR2/LPDDR2_Lineup.html
http://www.samsung.com/global/business/semiconductor/products/dram/downloads/MobileDRAM_stack_code.pdf


내용을 요약하면,

Exynos 4212
- ARM Cortex-A9 듀얼코어.
- 삼성 32nm HKMG(High-K Metal Gate) LP 공정.
- 이전 공정에 비해 집적도 2배, 소비전력 30% 감소.
- 이전 제품에 비해 cpu성능 25% 향상, 3D 성능 50% 향상.
- 2011년 4분기 샘플 출하 예정.

일단 비교 대상이 될 엑시노스4210에 대한건 이전 포스트를 참고.
갤럭시S2 탑재 Exynos 4210(코드네임 오리온)의 성능.
아난드텍 리뷰를 통한 갤럭시S2, Mali-400MP4 의 성능 정정.

하나씩 보면,

- ARM Cortex-A9 듀얼코어.

- 삼성 32nm HKMG(High-K Metal Gate) LP 공정.
- 이전 공정에 비해 집적도 2배, 소비전력 30% 감소.

http://www.samsung.com/global/business/semiconductor/support/brochures/downloads/systemlsi/Foundry_32-28nm_ds_final.pdf
45nm LP 공정에서 한세대 나아졌습니다.
28nm 공정을 약간은 기대했지만, 역시 어렵나봅니다. 한꺼번에 1.5세대를 뛰어넘는건 역시 무리겠지요.
(32nm/28nm 테이프 아웃 받았다더니...)

HKMG 공정으로 누설전류, 스위칭 전류 등이 감소하겠고, 그로 인해 대기전력이 낮아지는 효과가 있을 것으로 보입니다. (인텔의 경우 HKMG 공정으로 누설전류가 5배, 스위칭 전류가 30% 감소했다고 주장.)
사용 중의 대부분이 대기상태인 스마트폰에서 장점으로 작용하겠지요.

현재 알려진 바로는 타사의 AP를 제조하는 TSMC에서는 28nm LP 를 준비 중인데,
HKMG가 아닌 SiON 공정입니다.
32nm 보다 낮은 공정이지만, HKMG 때문에 종합적으로는 비슷하거나 삼성쪽이 낫지 않을까하는게 개인적인 추측. (서로 다른 공정에서의 HKMG의 절전효과에 관한 자료가 어디 없으려나...)
인텔에서는 HKMG 로 게이트, 바디 간의 누설전류가 100배 이상 감소한다고까지 하는데,
그 정도까지가 아니더라도 HKMG 가 위력적인건 사실이니까요.

- 이전 제품에 비해 cpu성능 25% 향상, 3D 성능 50% 향상.

공정 덕에 줄어든 소비전력을 클럭향상(성능향상)으로 돌린다는건 반도체 제조의 상식.
엑시노스 4210 이 1.2GHz 이니 25% 향상이면 1.5GHz 겠지요.

그래픽 성능이 50% 향상이라는데,
가장 간단한 가정은 엑시노스 4210과 같은 Mali-400MP4 에서 클럭만 267MHz 에서 400MHz 로 올리는겁니다.
이매진테크놀로지의 SGX 계열로 돌아갈 수도 있지만, 가능성은 거의 없다고 봅니다.
설계의 용이성이라는 측면도 있고, 이렇게 금방 바꿀거면 애초에 ARM과의 공조가 의미가 없지요.

추측대로면 기본적인 구조는 엑시노스 4210 과 큰 차이가 없다는 얘기가 되는데,
45nm 공정에 비해 32nm 공정은 집적도가 두 배이기때문에,
다이사이즈는 60mm^2 대가 되겠네요. (엑시노스 4210 이 118mm^2)

- 2011년 4분기 샘플 출하 예정.

TSMC의 삽질이 크게 부각되어서 그렇지, 다른 파운드리도 공정 이전에 어려움이 많은듯 합니다.
(허밍버드 발표와 갤럭시S 발표, 엑시노스4210 발표와 갤럭시S2 발표 시간차를 보면,)
샘플이 11년 4분기면, 실제 탑재 제품이 나오려면 1년은 앞으로 탑재 제품 출시까지 5~6개월정도 걸릴듯.
(2012년 3~4월쯤?)


- 추가
- 성능예측
기본적으로 구조가 엑시노스 4210 과 동일하다고 가정하고 성능을 예측해보지요.

같은 cortex-A9 기반 사이에서는 클럭만큼 성능차이 나는게 대부분이니 이 부분은 특별히 볼게 없습니다.

그래픽 성능은 아래 차트를 기준으로 보지요.

갤럭시S2 에 비해 50% 성능 향상이니,
예측 프레임이 42.5 x 1.5 = 63~64
많이 따라잡기는했지만, 아이폰4S 의 다운클럭된 A5 에는 13% 정도 밀립니다.

같은 방식으로,
67.1 x 1.5 = 100~101
역시나 많이 따라잡기는했지만, 아이폰4S 의 다운클럭된 A5 에는 18% 정도 밀립니다.