Apple A6 정보/분석.

애플은 아이폰5 를 발표하였고,

A6 의 성능은 A5 대비 CPU 2배, GPU 2배라고 밝혔습니다.


http://www.chipworks.com/blog/recentteardowns/2012/09/21/apple-iphone-5-the-a6-application-processor/
http://ubmtechinsights.com/apple-iphone-5/

 

 

다이 마킹으로 보건데 삼성 생산으로 보이고, 32nm HKMG 일겁니다. 입니다.
이전에 삼성에서 생산했던 칩의 다이 마킹과 유사합니다.

 

(다이 마킹, 좌 : A5X, 우 : A5, A4)

 

(삼성 32nm HKMG 공정)

 

 

(클릭하면 커집니다.)

다이 크기는 9.7mm x 9.97mm = 96.71mm^2 입니다. (Chipworks)
UBM에서는 95.04mm^2 라고 밝혔는데, 그게 그거지요.

CPU는 듀얼코어이고, GPU 코어는 3개입니다.
메모리 인터페이스가 2개 보입니다. 듀얼채널을 의미합니다.


- CPU 아키텍처 : 대체 이건 뭐야?

같은 삼성 32nm 공정의 A5 와 비교해보겠습니다.
(애플 TV에는 32nm 공정의 A5 가 들어갑니다.)

 

(좌 : A6, 우 : A5)
동일 축척입니다.
흰 상자는 CPU 부분입니다.
크기 차이가 제법있지요.

겹쳐보면 더 확실해집니다.
거진 1.5배쯤 큽니다.

A5 CPU : 3.65mm x 2.83mm = 10.3 mm^2 (듀얼코어 기준)
A6 CPU : 4.15mm x 3.81mm = 15.8 mm^2 (듀얼코어 기준)

A5, A6 은 모두 듀얼코어이고, A5 는 Cortex-A9 인데 이보다 크다는건, A6 는 절대 Cortex-A9 가 아니라는 것.
게다가 크기는 더 커졌으니, Cortex-A7 같은 하위 아키텍처도 아닙니다.
그럼 Cortex-A15 인가...

 

ARM 에서 공개한 Cortex-A15 Floorplan 입니다. (좌 : 듀얼코어, 우 : 쿼드코어)

  

 

(클릭하면 커집니다.)
A6 다이 이미지 상의 CPU 와 비교해보면, 비슷한거 같기도하고 다른 것 같기도 하고 애매합니다.
어차피 ARM이 제시하는 저 Floorplan 대로 만들지 않는 경우도 있으니까요.
아마도 삼성이 Cortex-A15 기반 제품을 출시하고 그 다이 사진이 공개되면, 확실하게 말할 수 있을 것이라 봅니다.


- CPU 성능

iOS 를 사용하기때문에 이전 아이폰과의 비교를 통해서 추측하는게 최선.
가장 만만한게 Geekbench2

http://browser.primatelabs.com/geekbench2/1067738
(아이폰5 결과)
http://browser.primatelabs.com/geekbench2/1067850
(아이폰4S 결과)

시스템 정보를 보면 클럭은 1.2GHz 1.3GHz 로 보입니다.
아이폰4S CPU 클럭은 잘해야 최대 800MHz 로 봅니다.

아이폰4S 와 비교하면,
정수 성능 2.3배
부동소수점 성능 2.87배
메모리 성능 2.25배
메모리 대역폭 3.21배

정수, 부동소수점 성능은 싱글코어, 멀티코어 가리지 않고 비슷한 수준의 차이이고,
메모리 관련 성능은 싱글코어라네요.

A5나 A6나 스펙상으로 별 차이도 없는데, 메모리 성능 차이가 저렇게 나는건 대단한데,
(심지어 이론 대역폭이 2배인 A5X 보다도 2배 앞서는 결과.)
이게 이전 제품들이 제대로 메모리 성능을 못 뽑은건지, 이번 제품의 효율이 굉장히 좋아진건지...

(클럭이 1.5배이니) 클럭당성능은,
정수 성능 1.53배
부동소수점 성능 1.91배

- 2010.09.27
Geekbench 2.3.6 으로 버전 업되면서 시스템 정보상의 클럭이 올라갔습니다.
http://browser.primatelabs.com/geekbench2/1092987

1.3 GHz 로 나오는데, 이것 외의 다른 결과에서도 1.29, 1.3 GHz 찾기가 쉽습니다.

아이폰4S 대비 클럭이 1.63배니까, 클럭당성능은
정수 성능 1.41배
부동소수점 성능 1.77배
-

A6 에 적용된 아키텍처가 Cortex-A9 대비 정수 성능 1.5배, 부동소수점 성능 1.9배라는건데,
Cortex-A15 스펙과 어느 정도 들어맞기는 합니다.
Cortex-A15 가 3.5 DMIPS 이니 Cortex-A9 (2.5DMIPS) 대비 1.4배이고,
Cortex-A15 의 VFP 유닛 성능은 Cortex-A9 대비 2배입니다.

Cortex-A15 인지는 모르겠지만, 최소한 Cortex-A15 "급" 아키텍처가 적용된 것으로 보입니다.
이 정도면 애플이 밝히는 A5 대비 2배 성능이라는 얘기는 맞다고 봐도 될듯 합니다.


- 메모리 : LPDDR2 2x32bit(듀얼채널) 1066MHz

패키지에 마킹된 K3PE7E700F-XGC2
메모리 스펙은 삼성, LPDDR2, 듀얼채널, 1GB, 1066MHz
삼성의 제품 카탈로그를 볼줄 안다면 쉽게 나오는 결론입니다.

실제 제품에는 엘피다 램이 사용되었는데, 스펙은 비슷할 것으로 보입니다.


- GPU : PowerVR SGX543MP3

http://www.glbenchmark.com/phonedetails.jsp?D=Apple+iPhone+5&benchmark=glpro25

다이 사진에서 확인되었듯이 3코어이고, 종류는 SGX543 입니다.
SGX543MP3

개인적으로는 홀수개로 코어를 구성한 경우를 보게될줄은 몰랐습니다.

GLbenchmark 2.5 에서는 뉴아이패드 대비 1.144배
GLbenchmark 2.1 에서는 뉴아이패드 대비 0.96배 (사실상 동급)
어느 쪽이든 현존 최고 성능급입니다.

SGX540 400MHz (인텔 Z2460)의 이집트 HD Offscreen 결과가 7.3 fps
(http://www.glbenchmark.com/phonedetails.jsp?D=Motorola+XT890&benchmark=glpro25)
SGX543MP3 스펙은 SGX540 의 6배.
SGX543MP3 400MHz 면 7.3 x 6 = 43.8 fps
아이폰5 결과는 28.6 fps
28.6 / 7.3 x 400 = 261MHz

결과를 놓고 계산해보면 클럭은 266MHz 정도인듯.
아이패드2 에 들어가는 SGX543MP2 를 200MHz 정도로 보는데, 스펙이 1.5배에 클럭이 1.33배이니 종합하면 약 2배(1.995배) 입니다.


종합하면,

- Apple A6
CPU - Cortex-A15 "급" 아키텍처, 1.3GHz 듀얼코어
RAM - 듀얼채널 LPDDR2 1066Mbps
GPU - PowerVR SGX543MP3 266MHz
삼성 32nm HKMG 공정


- 뉴 아이패드 때, 테그라3 와 비교하면서 욕 좀 먹더니만, 이번엔 이전 자사 제품과 성능을 비교하면서 괜찮게 넘어갔네요. (A5 대비 CPU 2배, GPU 2배)
그런데 그 내용이 진짜로 맞다는게 역으로 약간 충격.

- 애플이 구체적으로 스펙을 밝히지 않으니 온갖 추측이 난무하는데, 이럴수록 조심스럽게 접근해야겠지요.
(설레발 자제)

- CPU가 논쟁의 핵심인데, 애플의 자체 커스텀이건 아니건, Cortex-A15 "급" 인 것은 분명한듯.

- 애플이 설계하고 삼성이 생산만했든, 삼성이 둘 다 했든, 추가적인 정보가 나와봐야 확실해질겁니다.
그게 3개월일 수도 있고, 1년이 될 수도 있고...

- 어찌되었건, CPU든 GPU든 성능으로는 현존 최고.

- 2012.09.25. 이미지, 내용 추가.