Cortex 리비전으로 보는 갤럭시S4의 HMP 지원.

엑시노스5410, 5420의 CPU, Cortex-A15와 Cortex-A7의 리비전을 통해서 갤럭시S4의 HMP 적용 가능성을 점쳐보겠습니다.

ARM의 CPU 아키텍처는 Cortex-A15, A7 등의 이름으로 알려져있는데 같은 A15/A7 이라도 내부적으로 다른 버전이 다수 존재합니다.
초기 버전의 문제점을 해결하고 설계와 소비전력 등을 최적화하면서 지속적으로 새로운 버전이 나오는겁니다.

Cortex-A15의 리비전입니다.
리비전이 되면서 설계 디자인 최적화, 소비전력 최적화, 성능 최적화 등 각종 최적화가 더해집니다.

Cortex-A9의 리비전입니다.
시간이 지나면서 나타나는 새로운 공정에 맞춰진 디자인도 리비전의 일종입니다.
아래의 클럭당성능(청록색) 그래프를 보면 알수있듯이 리비전을 거치면서 클럭당성능도 향상됩니다.

r4의 경우 r1에 비해 40%정도 높은 성능을 보이는데, 이 정도면 산술적으로 3.5DMIPS/MHz로 Cortex-A15에 맞먹는 성능입니다.
물론 Dhrystone MIPS는 CPU 코어의 성능만을 측정할뿐 L2 캐시와 메모리를 포함한 CPU 전반의 성능을
제대로 측정하지 못한다는 점에서 A9와 A15가 동급이라고 평하기는 어렵습니다.
다만 리비전을 통해 상당한 성능향상이 있을 수 있다는 점을 말하고 싶습니다.

이처럼 리비전을 거치면 기존의 버그가 해결되고 성능과 전력의 최적화가 이루어집니다.
동일 리비전이면 똑같은 기능을 지원할 수 있을 것이고, 버그가 있다해도 동일한 소프트웨어의 지원을 받아
해결할 수 있을겁니다.
엑시노스5410의 HMP 적용을 판단하는데 CPU 코어의 리비전을 주목하는 이유가 이겁니다.
HMP가 가능한 제품의 리비전과 갤럭시S4 엑시노스5410의 리비전을 비교하려는겁니다.

(이하 CPU-Z 캡쳐 출처는 다음과 같습니다.
http://forum.xda-developers.com/showthread.php?t=2459694
http://www.anandtech.com/show/7073/cpuids-cpuz-arrives-on-android-via-google-play
http://www.seeko.co.kr/zboard4/zboard.php?id=freeboard&page=1&sn1=&divpage=106&sn=off&ss=on&sc=on&keyword=r0p2&select_arrange=headnum&desc=asc&no=598766
http://www.cdpkorea.com/zboard4/zboard.php?id=freeboard&page=1&sn1=&divpage=108&sn=off&ss=on&sc=off&select_arrange=headnum&desc=asc&no=610189)

일단 각 코어의 리비전이 어디까지 나와있는지 확인해야겠지요.
Cortex-A15는 r4p0까지 나온 것으로 보입니다.
(http://infocenter.arm.com/help/index.jsp?topic=/com.arm.doc.subset.cortexa.cortexa15/index.html)
Cortex-A7은 r0p5까지 나온 것으로 보입니다.
(http://infocenter.arm.com/help/index.jsp?topic=/com.arm.doc.ddi0464e/CJAEHEJA.html)

리비전은 CPU-Z를 통해 확인할 수 있습니다.
현재 엑시노스5410/5420의 경우, Cortex-A15의 리비전은 확인하기 쉬우나 Cortex-A7의 리비전은
확인하기가 어렵습니다.
클러스터 마이그레이션이 적용된 상태이기때문에 조금이라도 로드가 걸리면 A15로 전환되어버리기 때문입니다.
절전모드에서 CPU 제한을 활성화하고 상당한 시간 idle 상태를 유지한 후 CPU-Z를 켜야 볼 수 있다고
합니다.


우선 HMP 지원이 유력한 엑시노스5420을 보겠습니다.

 

Cortex-A15 : r2p3
Cortex-A7 : r0p3

갤럭시S4의 엑시노스5410을 보겠습니다.

 

Cortex-A15 : r2p3
Cortex-A7 : r0p2

엑시노스5420과 비교해보면 A15는 리비전이 같고 A7은 리비전이 다릅니다.
이걸놓고 엑시노스5420과 리비전이 같으니 HMP가 가능하다고 해석해야할까요.
절대 그렇지 않습니다.

- Cortex-A7의 리비전 차이.
설계라는 것이 블럭조립하듯이 일부분만 바뀔 수 있고 나머지 부분과의 호환성이 완전하게 유지될 턱이 없습니다.
A15에 변화가 있으면 A7을 비롯한 CPU의 다른 부분도 그에 맞춘 변화가 있어야 할 것이란 얘기입니다.
그런 측면에서 생각해보면 A7의 리비전이 다른 것은 간과할 수 없는 사실입니다.
엑시노스5410의 A15와 엑시노스5420의 A15는 무언가 차이가 존재한다는 추측을 할 수 있습니다.

- A15 사양 차이.
엑시노스5410은 최대 1.6GHz이고 엑시노스5420은 최대 1.9GHz입니다.
예전 포스팅에서 이런 클럭 상승이 설계최적화와 공정변화로 인한 클럭당소비전력의 감소로 인한 것이라는 가설을 내놓았습니다.
(엑시노스5420 성능 추정. (update 2013.09.17))
리비전이 같은데 설계가 달라지고 클럭당소비전력이 다르다? 뭔가 이상하지요.
표면적인 리비전은 같지만 그보다 낮은 단계에서 이 둘은 다른 리비전이라고 설명할 수 밖에 없습니다.


즉, 엑시노스5410의 CPU와 엑시노스5420의 CPU는 다른 물건이라고 봐야합니다.

상황이 이러면 엑시노스5410의 리비전을 어느 정도 명확히 정의할 필요성이 있습니다.
그렇지 않으면 단순히 5420과 다르다는 결론만 나고, 이걸로는 HMP 지원 여부를 판단할 수 없습니다.

우선 갤럭시S4 엑시노스5410의 Cortex-A15 리비전을 r2p3v1 이라고 가정하겠습니다.
갤럭시S4 엑시노스 5410 v1 : r2p3v1 + r0p2 이 되는겁니다.
그렇다면 엑시노스5420의 Cortex-A15 리비전을 r2p3v4 라고 가정하겠습니다.
엑시노스 5420 v1 : r2p3v2 + r0p3 이 됩니다.

갤럭시S4 엑시노스 5410 v1 : r2p3v1 + r0p2
엑시노스 5420 v1 : r2p3v4 + r0p3 - HMP 지원 가능.

여기서 과거의 정보아닌 정보들을 다시 꺼내보겠습니다.
- 엑시노스5410 초기 생산분에는 하드웨어 결함이 있었으나 7월 이후 생산분에서 해결되었다.
현재 스토리에 맞춰보면 이렇게 해석됩니다.

갤럭시S4 발표는 3월 14일이었습니다.
당시에 공개한건 스냅드래곤 버전뿐이었고요.
그리고 엑시노스 버전 출시는 4월 26일이었습니다.
엑시노스5410 공급 일정이 굉장히 빡빡했다고 해석할 수 있습니다.

그리고 초기 엑시노스5410에 들어간 A15 리비전에는 HMP를 지원할 수 없는 하드웨어적 결함이 있다고 합니다.
7월은 갤럭시S4 출시 이후이니 갤럭시S4 출시 이후에 하드웨어 결함을 해결한 리비전이 나왔다는 얘기가 됩니다.
갤럭시S4에 들어간 엑시노스5410과 7월 이후 출시분의 리비전이 다를 가능성이 높습니다.

하지만 A15의 리비전이 엑시노스5420과 동일할 가능성은 낮습니다.
그 전의 엑시노스5410와 동일한 클럭이기때문에 엑시노스5420과 같은 클럭당소비전력이라고 보기 어렵기때문입니다.

그리고 이것이 갤럭시S4에 들어갔을 가능성이 있습니다.
드물게 나타나는 갤럭시S4 간의 벤치마크 성능 차이의 원인이 리비전의 차이일수도 있기때문이니다.
그렇다면 A15의 리비전만 달라졌을뿐 A7의 리비전은 여전이 r0p2일겁니다.
갤럭시S4의 A7 리비전 정보에서 r0p3이 나온 사례가 아직까지 없기때문입니다. 

여기까지 보면 상황은 이렇습니다.
갤럭시S4 엑시노스 5410 v1 : r2p3v1 + r0p2
7월 이후 생산분 엑시노스 5410 v2 : r2p3v2 + r0p2
엑시노스 5420 v1 : r2p3v4 + r0p3 - HMP 지원 가능.

또 다른 내용도 있었습니다.
- 엑시노스5410을 탑재한 Meizu MX3는 HMP를 지원할 것이다.
하드웨어 결함이 해결된 리비전의 엑시노스5410이 Meizu에 공급되었을 가능성이 있습니다.
아직 Meizu MX3의 리비전 정보가 없기때문에 불확실한 점이 많습니다.
만약 A7의 리비전이 r0p2라면 이는 엑시노스5410 v2 일 가능성 높습니다.
하지만 A7의 리비전이 r0p3이라면 엑시노스5410 v3 이라는 새로운 리비전일 가능성이 높습니다.


-

내용을 종합해보면 다음과 같습니다.

		Cortex-A15	Cortex-A7
초기생산분  (갤럭시S4)	엑시노스5410 v1	r2p3v1	r0p2	HMP 미지원
7월 이후 생산분  (갤럭시S4 탑재   가능성 있음)	엑시노스5410 v2	r2p3v2	r0p2	HMP 지원
Meizu MX3 탑재?  (확인 필요)	엑시노스5410 v3	r2p3v2	r0p3	HMP 지원
갤럭시 노트3	엑시노스5420 v1	r2p3v4	r0p3	HMP 지원

이런 가설하에서 보면 갤럭시S4에는 HMP가 지원 가능한 엑시노스5410과 지원 불가능한 엑시노스5410이 둘 다 들어갑니다.
이런 상황에서 갤럭시S4에 HMP를 지원하는건 형평성 문제에 부딫히는 일이겠지요.
누구는 되고 누구는 안 되고......
엑시노스5410은 HMP를 지원할 수 있지만 갤럭시S4는 HMP를 지원할 수 없다는, 앞뒤가 안 맞는 것 같지만 맞는 얘기가 성립해버립니다.

사살 일련의 내용을 보면 Cortex-A15 R2 는 HMP 지원에 있어서 불완전한 부분이 많은 것으로 보입니다.
하드웨어적인 문제를 소프트웨어적인 Debugging, Bug fix로 해결해나가는듯한 느낌이 듭니다.
이러한 상황을 보건데 Cortex-A15 R3에서는 대다수의 문제들이 해결되고, 차세대 엑시노스 제품에는
Cortex-A15 R3가 적용되지 않았을까 추측해봅니다.


p.s 갤럭시S4에서 r0p3가 발견된다든지, Meizu MX3의 리비전 등의 정보가 있다면 알려주시면 감사하겠습니다.