갤럭시S5 사양 추정 (2) 64bit vs 32bit

지난 포스팅에서 갤럭시S5 사양에 대한 (무리한) 추정을 해보았습니다.
(갤럭시S5 사양 추정.)
시간이 지나고 다른 정보가 나왔으니 추정 사양도 수정이 필요하겠지요.
커뮤니티(의 소수 하드웨어 덕후매니아층)에서 논쟁의 대상이 되는 포인트를 중심으로 얘기를 풀어나가겠습니다.
현재까지 언급되는 포인트는 크게 두 가지입니다.
AP 사양, 해상도.
(이 둘 말고도 정보와 논의의 흐름에 따라 쟁점이 되는 부분이 나온다면 차후에 다룰겁니다.)
이번에는 우선 AP 사양, 특히 64비트 프로세서냐, 32비트 프로세서냐에 대해 얘기해보려고 합니다.
해상도가 뒷전으로 밀린건 AP 사양이 정해져야 해상도에 대한 구체적인 논의가 가능해지기때문입니다.


1. 엑시노스 라인업의 패턴.
우선 그 동안 엑시노스 라인업이 보여준 개발, 출시 패턴을 봐야합니다.

엑시노스4210
Cortex-A9 Dual 1.2GHz, Mali-400MP4 266MHz : 2011년 4월 출시.
Cortex-A9 Dual 1.4GHz, Mali-400MP4 266MHz : 2011년 10월 출시.

엑시노스4412
Cortex-A9 Quad 1.4GHz, Mali-400MP4 440MHz : 2012년 6월 출시.
Cortex-A9 Quad 1.6GHz, Mali-400MP4 533MHz : 2011년 9월 출시.

엑시노스5410
Cortex-A15 Quad 1.6GHz, SGX544MP3 533MHz : 2013년 4월 출시.
엑시노스5420
Cortex-A15 Quad 1.9GHz, Mali-T628MP6 700MHz : 2013년 9월 출시.

탑재 제품 출시일 기준으로 3~6개월 후에 성능이 개선된 리비전 제품이 나옵니다.
엑시노스5410과 5420 사이에도 이런 관계가 적용될 수 있을까 싶지만 언론 기사를 보면 그렇게 볼 수 있을듯 합니다.
(http://www.dt.co.kr/contents.html?article_no=2013032802010351758002)
링크의 기사로 보면 엑시노스의 코드네임은 이렇게 정리됩니다.
4210 : 오리온(Orion)
4412 : 페가수스(Pegasus)
5410 : 아도니스(Adonis)
5420 : 신형 아도니스(Adonis), 아레스(Ares) - 기사 내용이 좀 이상한데 정황상 이런 해석이 맞는듯 합니다.
기사의 정보 출처가 신용할 수 있다면 내부적으로 5420을 5410의 리비전으로 보고 있다고 볼 수 있습니다.


2. 64bit 프로세서를 시간 내에 출시할 수 있을 것인가.
일단 현재 여러 정황을 정리해보겠습니다.
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28nm Cortex-A15에서 삼성도 소비전력 문제에 대해 여러가지로 느낀 점이 많을겁니다.
무선사업부에서 엑시노스를 다수 채용하지 않는데 스냅드래곤과의 CPU 전력 차이도 한 몫 했을겁니다.
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S.LSI 사업부는 애널리스트 데이에서 ARM 아키텍처 기반의 64비트 프로세서를 출시하고, 그 이후에 자체 설계 아키텍처 기반의 64비트 프로세서를 출시한다고 했습니다.
Cortex-A57 기반의 제품이 먼저 나오고 그 이후에 자체 커스텀 아키텍처 기반의 제품이 나온다는 얘기겠지요.
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삼성측(S.LSI 사업부, 무선사업부)에서 직접적인 언급은 물론 간접적인 언급도 없었는데 갤럭시에 64비트 프로세서를 조기 도입할거라는 얘기가 나옵니다.
다른데는 몰라도 최소한 무선사업부는 64비트 프로세서에 대한 요구/압박을 할 것이고, S.LSI가 이에 대응하는건 당연한 수순일겁니다.
(신종균 사장의 언론 인터뷰도 다 이런 요구/압박과 연관이 있겠지요.)
그러니 당장 갤럭시에 64비트 프로세서가 들어가지는 않겠지만 일정을 앞당기는건 맞을듯 합니다.

위 정황과 1번의 엑시노스 라인업 패턴을 토대로 추측해보면 현 상황은 다음과 같을겁니다.
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64비트 프로세서가 들어가려면 Cortex-A57 기반 제품입니다.
Cortex-A15의 전례를 생각한다면 Cortex-A57은 14nm 공정을 선택할 수 밖에 없을겁니다.
갤럭시S5가 타겟이라면 늦어도 2014년 1분기에는 양산이 이루어져야 하는데 이건 절대 불가능입니다.
그러려면 벌써 20nm 제품이 시장에 나왔어야 합니다.
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여기서 잠시 엑시노스 라인업을 추정해보겠습니다.
5420을 5410의 개선판, 리비전으로 보았지만 동일 사양에 클럭만 올랐던 4210, 4412와는 차이가 있습니다.
5410에서 5420으로의 한 번의 리비전으로 끝나는게 아니라 5420의 리비전, 클럭 상승판이 있을 가능성이 있는거지요.
다른 제품들의 리비전 주기를 대입해보면 2013년 12월~2014년 3월 사이에 5420의 리비전 제품이 나온다고 생각해볼 수 있지요.
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28nm는 5420이 있고, 14nm에는 Cortex-A57 기반 제품이 있습니다.
그렇다면 20nm는?
앞서 말했듯이 Cortex-A57에는 14nm가 필요하다는게 삼성의 초기 생각이었을겁니다.
그렇다면 20nm에는 Cortex-A15 제품이 예정되어있을 가능성이 높을거고요.
앞서 언급한 엑시노스 라인업의 패턴이 있다면 20nm 제품은 Cortex-A15 기반의 제품, 그리고 그 제품의 리비전. 두 가지가 있을 것이라고 생각할 수 있습니다.
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그런데 앞서 64비트 프로세서 일정을 앞당겼을 가능성을 언급했습니다.
그런 가정하에서 추론을 진행시켜보면 64비트 조기 양산의 대상이 되는 제품은 20nm Cortex-A15 기반 제품의 리비전 제품일 가능성이 높습니다.
20nm Cortex-A15 기반 제품은 시기상 이미 그 사양이 확정되고 샘플이 고객사에 제공되었을 가능성이 높기때문입니다. 바꾸기에는 이미 늦었지요.
일정상으로도 최초의 20nm 제품부터 Cortex-A57로 나오는건 무리가 있습니다.
만약 그렇다면 단계적으로도 두 개 제품, 일정으로는 거의 1년을 앞당기는건데 이건 개발자들을 아무리 혹사시켜도 무리가 있습니다. 제대로 된 제품이 나오기 힘듭니다.
한 개 제품, 6개월 정도를 앞당기는 것만으로도 개발 부담이 상당할겁니다.
하지만 6개월 정도 앞당긴다면 그것만으로도 Cortex-A57 최초 출시라는 타이틀을 다는데 문제가 없을겁니다.
(뒤에서 다루겠지만 퀄컴의 출시 계획을 보면 그렇습니다.)
20nm Cortex-A57 기반 제품을 출시한다는 가정에서 Cortex-A57 최초 출시라는 결론이 유도된 것과, 애널리스트 데이에서 Cortex-A57 최초 출시를 얘기한 것.
가정이 맞을 가능성이 있다는 반증인듯한 기분이 드네요.

다만 이 경우 문제라면 20nm 공정으로 Cortex-A57의 소비전력을 감당할 수 있느냐는 점입니다.
ARM의 자료를 보면 큰 문제는 없어 보입니다.
애초에 삼성이 14nm로의 이전을 서두른게 Cortex-A57의 양산을 위해서가 아니기도 합니다.
14nm 공정으로 생산되는 제품이 자사의 AP일뿐 궁극적으로는 파운드리 사업의 강화를 위한 것일겁니다.
그러니 20nm Cortex-A57의 소비전력을 문제로 보기는 어렵습니다.
다만 14nm에서 얻을 수 있는 소비전력 감소 효과를 사실상 포기해야하는건 분명히 아쉬운 부분일겁니다.
(소비자도 그렇고 개발하는 입장에서도 그럴듯.)

(28nm Cortex-A15 듀얼/A7 듀얼과 20nm Cortex-A57 듀얼/A53 듀얼의 소비전력 비교.
순간적인 소비전력이 아닌, 빅리틀의 덕을 본 총 에너지 사용량 그래프로 보입니다.
저 둘은 거의 차이가 없지요.
A15 대비 A57의 성능, A7 대비 A53의 성능이 모두 올라갔고 성능이 오르면 소비전력도 오른다는걸 생각하면 아무리 빅리틀의 영향이 있다지만 동일 성능에서 28nm A15의 소비전력과 20nm A57의 소비전력이 큰 차이가 없다고 봐도 될듯 합니다.)

정리해보면 정황상 갤럭시S5가 64비트 프로세서, (정확히는) Cortex-A57 기반 제품으로 나오는건 불가능합니다.


3. 갤럭시 시리즈의 사양 이원화와 성능 균형.
갤럭시 시리즈는 스냅드래곤과 엑시노스, 두 가지 사양으로 나왔고 이번에도 그럴게 분명합니다.
스냅드래곤과 엑시노스 모두 공정과 개발 일정의 영향을 받는건 같기때문에 대게 사양 경향, 성능 수준이 비슷합니다.
경쟁력을 위해 비슷한 성능이 나오도록 사양을 설정하는 경향이 있으니 그럴만도 하지요.
스냅드래곤을 보면 가장 최근에 발표된 제품이 스냅드래곤805 입니다.
스냅드래곤800에서 GPU가 강화된 제품으로 양산/출시는 2014년 3분기로 알려져 있습니다.
이 말은 (모두의 기대와 달리) 퀄컴은 2014년 3분기까지 하이엔드급의 64비트 프로세서를 출시할 계획이 없다는겁니다.
퀄컴의 상황이 이런데 삼성이 갑자기 천지개벽이라도 해서 갑자기 64비트 프로세서를 2014년 1분기에 양산할 수 있을까요.
어렵다고 생각해야하는게 당연한겁니다.


Extra. 64비트 엑시노스가 엑시노스6 인가?
많은 사람들이 Cortex-A57이 적용될 64비트 엑시노스의 이름을 엑시노스6 으로 말하고 있는데 저는 이 의견에 회의적입니다.
엑시노스 뒤의 숫자 4자리는 삼성 내부의 파트넘버에서 기인한 것으로 보입니다.
검색을 해보면 몇 가지 엑시노스의 파트넘버가 나옵니다.
S5E4412, S5E5420, S5E4212
메모리 등 삼성의 다른 제품의 파트넘버를 생각해볼 때, S5E는 제품이 성격을 나타내는 부분이고 뒤의 4자리 숫자는 고유넘버로 볼 수 있습니다.
위의 3가지 파트넘버도 각각 엑시노스4412, 5420, 4212인 거지요.
그렇다면 만약 사람들의 생각대로 64비트 엑시노스가 엑시노스6 이라면 파트넘버의 4자리 수는 6000대 숫자겠지요?
그런데 이미 6000대 숫자를 갖는 삼성의 칩이 있습니다.

(http://en.wikipedia.org/wiki/ARM11)
ARM11 기반 제품입니다.
엑시노스 브랜드가 아니기때문에 별개로 생각할 수 있다고 할지 모르겠으나 기업이 관리하는 파트넘버는 브랜드와 별개로 운영되는 체계입니다.
6400대의 고유번호를 갖고 있는 제품이 있는한 새로운 제품이 같은 번호를 가질 수는 없는 노릇입니다.
게다가 숫자가 6400 입니다.
엑시노스의 네이밍에서 백의 자리가 코어 수임을 생각하면 더더욱 6000대 번호를 쓰는건 무리가 있습니다.
정확히는 알 수 없으나 64비트 엑시노스가 나온다면 그건 엑시노스6 시리즈가 아니라 엑시노스7 시리즈일겁니다.

이런 추정을 근거로 좀 더 얘기를 진행시키면 엑시노스 네이밍의 의미를 다시 볼 수도 있습니다.
기존에는 4자리 숫자 중 천의 자리를 제품 세대 정도로 해석했으나 ARM11 기반 제품이 6000대 숫자를 갖는걸 고려하면 제품 세대가 아닌 제품의 코어 아키텍처를 의미하는 것일 가능성이 있습니다.
3은 Cortex-A8, 4는 Cortex-A9 이고, 5는 Cortex-A15, 6은 ARM11 이라는 것이지요.


- 정리.
1. 삼성에서 64비트 엑시노스 일정을 앞당겼을 가능성이 있다.
2. 만약 그렇다면 첫 제품은 본래 14nm Cortex-A57 였으나 20nm Cortex-A57 로 앞당겨졌을 것이다.
3. 그렇게 앞당겼어도 양산은 2014년 하반기일 것이다.
4. 그렇기때문에 갤럭시S5에 64비트 엑시노스가 들어갈 가능성은 없다고 봐도 무방하다.
(반드시 들어가야하는 당위성과는 관계가 없다. 물리적으로 불가능에 가깝다.)
5. 2014년 3분기까지 하이엔드 64비트 프로세서를 출시할 예정이 없는 스냅드래곤의 제품 출시 상황을 고려하면 더더욱 그렇다.
6. 64비트 엑시노스의 네이밍은 엑시노스6 이 아닌 엑시노스7 일 가능성이 높다.