Exynos 5250 정보/성능 분석.

엑시노스 5250 이 구글 크롬북, 넥서스 10 에 탑재되면서 시장에 나타났습니다.
갤럭시S3 탑재설 때부터 지금까지 기간을 생각하면, 시장의 기대에 비해 대단히 늦게 나왔네요.

증권가 찌라시라고 알려진 내용에서는 엑시노스 5250 의 크롬북 탑재에 대해 이렇게 말합니다.
- 엑시노스 5250 의 성능이 매우 높아서 엑시노스 4412 탑재 제품의 팀킬이 우려된다.
- 그래서 선택한 것이 크롬북.
- 성능은 과시할 수 있으면서 팀킬 우려가 없기때문.
(신용도는 반신반의입니다.)

(크롬북 보드)
여기서는 램이 따로 있지만, 스마트폰용의 PoP 패키징도 있겠지요.

(http://www.powerbookmedic.com/wordpress/2012/11/16/google-nexus-10-take-apart-first-look)
넥서스 10 에는 PoP 패키징으로 들어갔네요.
K30F2F200M 라는데, LPDDR3 인듯.

간단한 스펙.

- Exynos 5250
CPU : Cortex-A15 1.7GHz 듀얼코어.
GPU : Mali-T604 533MHz
최대 메모리 대역폭 12.8GB/s
공정 : 삼성 32nm HKMG LP

엑시노스 4412 와의 벤치마크 결과 비교로 성능을 확인해보겠습니다.

- CPU
이론성능은 다음과 같습니다.

> 정수연산
엑시노스 4412 - Cortex-A9 1.6GHz 쿼드코어 - 4 x 1.6GHz x 2.5 DMIPS/MHz = 16000 DMIPS
엑시노스 5250 - Cortex-A15 1.7GHz 듀얼코어 - 2 x 1.7GHz x 3.5 DMIPS/MHz = 11900 DMIPS
-> 엑시노스 4412 대비 -25.6%

>부동소수점 연산
동클럭에서 Cortex-A15의 코어당 연산 성능은 Cortex-A9 의 두 배.
엑시노스 4412 의 코어 수가 5250 의 두 배이니 동클럭에서 동급이지만, 5250 의 클럭이 0.1GHz 높음.
-> 엑시노스 4412 대비 +6.3%

Geekbench 결과로 확인해보겠습니다.

 

http://browser.primatelabs.com/geekbench2/1290535
http://browser.primatelabs.com/geekbench2/1284124

엑시노스 4412 대비 엑시노스 5250 결과는,
정수연산 : +6.4%
부동소수점 연산 : +39%
메모리 : +94%

이론치 기준으로하면,
정수연산 : +32%
부동소수점 연사 : +32.7%

부동소수점 연산의 경우, 린팩 결과를 보면 엑시노스 4412 멀티코어 효율이 평균 3.18 인데,
그걸 보정하면 2997 -> 3770 이 됩니다.
이 수치 기준이면, +10.4%
이론치인 +6.3% 에 근접했네요.

정수연산에도 같은 방식을 적용해보면,
1743 -> 2192, -14% 입니다.
-25.6% 에 못 미치는데, 이 차이를 성능차이로 가정하고 계산하면 3.98 DMIPS/MHz 가 나옵니다만...
이럴지 어쩔지는 확인할 도리가 없습니다.
소비자 입장에서는 확인할 방법이 없으니 짐작만할뿐...


어쨌든 결론은 엑시노스 5250 은 엑시노스 4412 와 비교해서 최소한 동급 이상이라는 것.


- GPU
GPU는 GLBenchmark 결과를 보면서 분석해보겠습니다.
이론성능은 다음과 같습니다.

엑시노스 4412 - Mali-400MP4 533MHz
엑시노스 5250 - Mali-T604 533MHz

> 픽셀 성능
엑시노스 4412 - 2.13 Gpix/s
엑시노스 5250 - 2.13 Gpix/s
->동급

> 폴리곤 성능
엑시노스 4412 - 58 Mtri/s 
엑시노스 5250 - ??
-> ??

 

http://www.glbenchmark.com/phonedetails.jsp?benchmark=glpro25&D=Google+Nexus+10&testgroup=lowlevel
http://www.glbenchmark.com/phonedetails.jsp?benchmark=glpro25&D=Samsung+GT-N7100&testgroup=lowlevel

픽셀텍셀 성능부터 보겠습니다.
이론적으로는 동급인데, 엑시노스 5250 쪽이 41% 정도 높습니다.
출력단 유닛의 효율 상승으로 해석하겠습니다.
텍스쳐 유닛에서 TMU, ROP 기능을 다 담당하기때문에, 이 해석하에서는 폴리곤 성능도 같은 비율로 효율 향상이 있습니다.

폴리곤 성능을 보겠습니다.
중앙의 vertex lit 를 기준으로 보는게 제일 확실하겠지요.
엑시노스 5250 이 엑시노스 4412 대비 497%, 거의 5배입니다.
(그리고 이 수치는 Adreno320 대비 1% 내외의 오차범위에서 동급입니다.)

Mali-400MP4 의 이론 폴리곤 성능, 위의 결과을 종합해서 역산해보면,
Mali-T604 533MHz 의 이론 폴리곤 성능은 264.6 Mtri/s 정도 입니다.
클럭이 533MHz 인걸 생각하면 266 Mtri/s 가 아닐까 싶습니다.
효율 상승치 가정까지 포함하면 약 205 Mtri/s 입니다.
(맞을지 안 맞을지 모르겠음.)

GLBenchmark 2.5 전체 결과에서는 Mali-400MP4 533MHz 대비 2배 프레임을 보입니다.
종합적으로보면 동클럭 성능이 2배가 된거지요.

Mali 계열에서 최초의 통합쉐이더 방식이 적용되었기때문에 향후 최적화로 인한 추가적인 성능 향상이 기대됩니다.
Mali-400MP4 가 본격적으로 처음 적용된 갤럭시S2 의 경우, 초기 상태와 최근 상태를 비교하면 벤치마크에서 30% 이상의 성능향상을 보였습니다.


- 정리

> CPU
엑시노스 4412 대비 모든 부분에서 앞섬. 최소한 동급.
원인은
엑시노스 4412 (Cortex-A9 쿼드코어)의 낮은 멀티코어 효율,
Cortex-A15 의 이론치보다 높은 엑시노스 5250의 실성능...정도로 추측.

> GPU
폴리곤 성능 266Mtri/s or 205 Mtri/s (추정치)
픽셀성능 2.13Gpix/s
종합적으로 Mali-400MP4 대비 동클럭에서 2배의 성능.
통합쉐이더 적용은 성공적인듯.
더 이상 폴리곤 성능 고자가 아니.
향후 최적화로 인한 추가적인 성능 향상 가능성있음.


- 잡담 : 갤럭시S4 에 이게 들어갈까?
엑시노스 5250, 5450 이 거론되겠는데... 어느 쪽이 들어갈만하지만 5250 쪽의 가능성이 높다고 생각합니다.

1. 출시 주기.
삼성의 최근 제품 출시 성향을 보면 각 분기 중간달쯤에 발표 or 출시하는 것 같습니다.
갤럭시S3는 5월, 갤럭시 노트2는 8월말이었지요.
신제품 출시와 초기의 막대한 판매량을 그대로 그 분기 실적으로 몰기위해서가 아닌가 싶습니다. (물론 추측)
최근에 갤럭시S4 발표가 내년 2월이라는 내용이 나왔는데, 이러한 기존 흐름과 일치합니다.

어쨌든 봐야하는건 내년 2월이 갤럭시S3 발표 이후 9개월, 갤럭시 노트2 발표 이후 6개월이 지난 시점이라는겁니다.

2. 팀킬?
5250, 5450 어느 쪽이든 성능상 기존 제품 팀킬입니다.
그렇다면 무엇때문에 출시 간격을 줄여서 팀킬을 만드느냐.
엑시노스 4412 성능이 타사 제품의 AP 밑에 있기때문아닐까요?
엑시노스 4412 위로는 스냅드래곤S4, 애플의 AP 들이 있습니다.
A6, A6X 는 GPU 성능이 좋은데다가, CPU는 자체 커스텀 코어를 쓰기까지했지요.
이 상황에서 갤럭시S3 이후로 1년을 엑시노스 4412로 버티는건 무리입니다.
물론 이는 이전부터 예상되었던 상황입니다.
어느 누구도 엑시노스 4412로 1년간 플래그쉽 위치를 지킬 수 있으리라 생각하지 않았습니다.

삼성은 어떤 형태로든 최고 성능의 스마트폰을 내놓아야합니다. 그것도 빠른 시간 안에 말이지요.

3. 성능은 얼마나?
그러면 어느 정도의 성능이 필요하느냐가 5250, 5450 사이에서의 선택을 결정합니다.
CPU 성능은 어차피 Cortex-A15 기반면 듀얼이든 쿼드든 문제될 것이 없으니 패스.
5450에 Mali-T658 이 들어간다면, 스펙을 보건데 Mali-T604 대비 2배정도의 성능일겁니다.

현재 5250 의 GPU 성능은 스마트폰 기준으로 최고입니다.
경쟁 AP의 상황을 보지요.
1. 퀄컴 - Adreno320 은 Mali-T604 보다 아래고, 이후 로드맵도 없습니다.
2. 엔비디아 - 테그라4 는 아직 별 얘기가 없네요. 정말로 삼성이 생산한다면 알고있겠지만요.
3. 애플 - 차기 아이폰이 어느 정도일지가 미지수.

테그라와 애플 AP가 비약적으로 향상된 성능을 보인다면 엑시노스 5450 이 필요할겁니다.
하지만 쿼드코어 CPU는 그 효용성이 상당히 떨어집니다.
소비전력과 발열의 문제가 있고, 특히 발열때문에 쓰로틀링이 발생, 실성능이 떨어집니다.
쿼드코어 AP들 중에 이 문제를 극복한 경우는 아직까지 없습니다.

이러니저러니해도 갤럭시S4 에 엑시노스 5250을 안 쓰고 건너뛰면 대체 어디에 들어갈까요.

- 2012.11.20
내용 추가, 수정.