애플 발표 근거 A9X CPU 사양/긱벤치3 결과 추정.

 

- 지난 포스팅에 이어 아이패드 프로 탑재 A9X 사양/성능 추정입니다.

애플 발표 수치 근거입니다.

(링크 : 애플 발표 근거 A9 CPU 사양/긱벤치3 결과 추정. (update 2015.09.12))

글 좀 빨리빨리 쓰고 싶은데 먹고 살자니 글 쓸 시간이 없네요.

이런 글은 제품 벤치마크 떠버리면 바로 용도폐기되는지라 발표-벤치마크 노출 사이에 최대한 빨리 써서 공개해야되는데 말처럼 쉽지가 않네요. (그래서 벤치마크 나올까봐 불안불안)

 

 

- 아이패드 프로 보드?

키노트 중 이런 이미지가 있습니다.

 

 

영상이나 발표 중간중간에 제품 내부 이미지가 자주 나오는데 A9 다이 이미지처럼 실제 제품을 기반으로 만들었을 가능성이 높습니다. (이번 발표 컨셉일지도.)

 

아이패드 프로 보드 이미지로 추측해볼 수 있습니다.

가운데는 A9X

맨 왼쪽은 낸드플래시로 보입니다.

A9X 왼쪽과 위쪽에 있는게 메모리로 보입니다.

원본 크기로 보면 코드가 보이는데, K3RG1G10BM-KGCH 라고 있습니다.

삼성전자 메모리 코드입니다.

갤럭시S6 - LPDDR4 3GB :  K3RG3G30MM-DGCH

(링크 : https://www.chipworks.com/about-chipworks/overview/blog/inside-the-samsung-galaxy-s6)

갤럭시 노트5 - LPDDR4 4GB : K3RG2G20BM-DGCH

(링크 : http://www.techinsights.com/teardown.com/samsung-galaxy-note-5/)

앞자리를 봐서는 LPDDR4로 보입니다.

 

(링크 : http://www.samsung.com/us/samsungsemiconductor/pdfs/PSG2015_1H_HR_singles.pdf)

바로 위 링크 내용 중에 코드 정보가 있는데 LPDDR에 대한 내용은 없습니다만, 다른 제품 코드 정보로 유추해보면......

 

중간에 G3G3, G2G2 부분은 다이용량에 대한 정보인데 G3G3은 24Gb, G2G2는 32Gb 입니다.

이건 실제 제품 코드와도 일치하는 부분이지요. (다르면 카탈로그가 거짓말이 되니 당연히 같겠지요.)

G3은 12Gb, G2는 16Gb 라는거지요.

패키지 정보를 보면 QDP이니 다이 4개 패키징일 것이고, G3은 6Gb x2 구성, G2는 8Gb x2 구성으로 추측됩니다.

 

사실 아이패드 프로 램 용량은 다 드러났습니다.

어도비, X-Code 정보에서 이미 4GB라고 나왔지요.

 

(Adobe)

 

(X-Code)

 

그렇다면 메모리 모듈 하나는 2GB일겁니다.

뒤에서 언급하겠지만 A9X가 128bit의 메모리 인터페이스를 갖고 있기때문에 메모리 모듈 하나가 64bit를 커버해야하고, 메모리 모듈은 최소 2다이가 패키지되어야 합니다.

용량을 봤을 때 G1은 8Gb인데 이걸 2다이 이상으로 구성하려면 4Gb x2 이거나 2Gb x4 이어야 합니다.

2Gb 다이를 양산할 이유가 전혀 없는 상황이기때문에 아무래도 4Gb x2 일 가능성이 높습니다.

 

K3RG1G10BM-KGCH 는 4Gb x4 구성일 가능성이 높은겁니다.

CH는 클럭관련 코드로 추정되는데 갤럭시 노트5의 코드와 같습니다. 같은 1600MHz로 보입니다.

K는 패키지관련 코드로 추정되는데 다른 코드에서 볼 수 없는 문자입니다.

이미지를 봐도 확실히 특이한 패키지 형태입니다. (보통 정사각형에 가깝지요.)

K3RG1G10BM-KGCH 왼쪽에 GYJB589X (혹은 GYJ0509X ?)라고 마킹된듯 한데, 위로는 불명확한 이미지같은 것도 있습니다.

정말 어떤 목적이 있는 특이한 형태의 패키지인지, 페이크 이미지인지 제품이 나와보면 알 수 있겠지요.

 

 

- 애플 발표 성능

 

3세대 64비트 칩 이라는 표현은 A9에서도 나왔습니다.

(링크 : 애플 발표 근거 A9 CPU 사양/긱벤치3 결과 추정. (update 2015.09.12))

A9와 같은 (개선된) 아키텍처일 가능성이 높습니다.

 

메모리 대역폭은 A8X의 2배라고 합니다.

A8X와 같은 128bit 버스와 LPDDR4의 조합이면 대역폭 2배가 가능합니다.

스토리지 성능이 2배 빨라졌다고 하는데 UFS가 적용된걸지도 모르겠습니다.

 

CPU 성능은 전작대비 1.8배라고 합니다.

A8X가 기준이겠지요.

 

(좌 : 아이패드 프로, 우 : 아이패드 에어2)

구체적인 수치를 보면 x12 -> x22 입니다.

22/12 = 1.83배 입니다.

1.8배로 잡아도 무리가 없어보입니다.

 

 

- 전례

A9 성능 추정과 같은 방법을 쓸겁니다.

(링크 : 애플 발표 근거 A9 CPU 사양/긱벤치3 결과 추정. (update 2015.09.12))

A9 분석에서 나온 가장 그럴듯한 가정을 활용할겁니다.

성능 향상 기준은 정수+부동소수점 싱글점수이고, 향상치는 발표치의 85% 수준이라고 가정하는겁니다.

 

 

- 기준정보

A8, A8X의 긱벤치3 싱글 점수가 기준이 됩니다.

 

A8X 1.5GHz

정수 1812

부동소수점 1702

메모리 싱글 2068

메모리 멀티 2706

싱글총점 1777

정수+부동소수점 싱글점수 2342/GHz

 

 

- 계산1 싱글총점

애플의 A9X 성능 향상치는 1.8배였고, 앞서 가정한 85%를 반영하면, 1.8 x0.85 = 1.53배 입니다.

 

A8X의 정수+부동소수점 싱글점수는 1812+1702 = 3514

1.53배를 하면 3514 x1.53 = 5376

 

애플이 언급한바와 같이 메모리 대역폭이 2배로 늘었습니다.

이 경우 긱벤치3 메모리 점수는 1.21배 정도가 됩니다.

메모리 싱글 점수는 2068 x1.21 = 2502

 

총점을 계산하면 5376 x0.4 + 2502 x0.2 = 2651점 입니다.

 

 

- 계산2 클럭추정

A9에서 나왔던 가장 그럴듯한 결론이

아키텍처 개선으로 클럭당점수 +10% 향상

클럭 1.85GHz (=동일 소비전력에서 클럭 +32%) 였습니다.

이걸 그대로 적용해서 클럭을 계산해보겠습니다.

 

A9에서 클럭당 정수+부동소수점 점수가 2553/GHz 였습니다.

A9X의 계산에서는 5376이 나왔으니 추정클럭은 5376/2553 = 2.1GHz 입니다.

 

A9처럼 클럭이 오른다고 가정하고 계산하면 1.5GHz x1.32 = 2.0GHz 가 되어야됩니다.

제품 크기가 커져 TDP 여유가 증가한걸 고려하면 0.1~0.2GHz 정도 클럭이 더 올라가도 무리가 없는 수준일겁니다.

 

애플 발표대로 1.8배라는 값을 썼는데, 그래프에서 나온 1.83배를 적용하면 클럭은 2.15GHz로 계산됩니다.

A9가 1.85GHz라는 찌라시가 있었으니 A9X로 0.05로 떨어지는 클럭일지도 모르겠네요.

 

 

- 코어 수는?

아이패드 프로의크기는 12.9인치입니다.

기존 제품이 9.7인치였으니 많이 커졌지요.

디바이스가 커지면 TDP(=발열, 소비전력 허용치)도 증가합니다.

 

(인텔 자료)

인텔 자료를 보면 10.1인치 -> 13.3인치로 디스플레이가 증가하면 허용 TDP가 30% 정도 증가합니다.

(아이패드와 비슷한 수준인 두께 7mm 기준. 노란 그래프.)

아이패드는 각각 9.7인치, 12.9인치로 약간 작지만 화면비가 4.:3 이라서,

실제 화면 면적은 16:9와 비교시 오히려 더 크고, 16:10과 비교하면 같습니다.

저 값을 적용하는데 무리가 없다는거지요.

 

(아이패드 프로. 38.5Wh 9~10시간)

(코어M 탑재 맥북. 39.7Wh 9~10시간)

실제 아이패드 프로의 배터리 용량, 배터리 타임을 보면 코어M 탑재 맥북과 비슷한 수준을 보이고 있습니다.

A9X의 소비전력이 코어M 수준에 육박한다는 의미로 볼 수 있습니다.

A8X에 비해 대폭 올라간거지요.

 

앞서 계산한 클럭은 2.1GHz 였는데 산술적으로 동일 TDP에서 가능한 클럭은 2.0GHz였습니다.

5% 증가한겁니다.

TDP증가 +30%에서 클럭상승 +5%를 빼면 남는 TDP는 약24% 입니다. (1.30/1.05 = 1.238)

코어 수가 3개에서 4개로 증가하면 전력 증가는 산술적으로 +33% 입니다. (4/3 = 1.33)

코어 수가 늘어났다고 한다면 TDP가 초과됩니다.

코어 수가 늘어났을 가능성을 0이라고는 못 하겠지만 3코어가 유지되었을 가능성이 높아보입니다.

굳이 CPU가 아니더라도 새로 추가된 기능이 쓰는 전력도 무시 못 하니까요.

(GPU 성능 향상, 더 커진 디스플레이, 늘어난 스피커 등등)

 

 

- 계산2 멀티총점

A8X의 긱벤치3 멀티 점수를 보면 정수, 부동소수점에서 거의 코어수에 비례한 점수가 나옵니다.

3코어인데 점수가 싱글점수의 2.9배가 나옵니다.

A9X가 같은 3코어라고 가정하고 같은 수준의 멀티코어 점수가 나온다고 가정한다면,

싱글+부동소수점 멀티점수는 5376 x2.9 = 15590

A8X에서 메모리 멀티/싱글 점수 비율은 1.31 이었습니다.

이를 반영하면 A9X 메모리 멀티점수는 2502 x1.31 = 3278

총점은 15590 x0.4 + 3278 x0.2 = 6891점이 됩니다.

 

 

- 추정 정리

애플 A9X

CPU 트리플코어

LPDDR4 쿼드채널 4GB : 128bit 1600MHz = 메모리 대역폭 51.2GB/s (A8X 대비 2배)

 

애플 발표 성능향상 CPU 1.8배 (A8X 대비)

전례를 봤을 때, 긱벤치3 정수+부동소수점 싱글 점수 기준 발표치의 85% 수준(1.53배)으로 추정.

 

긱벤치3 추정 점수

싱글 총점 : 2651 (A8X 대비 +44%)

멀티 총점 : 6891 (A8X 대비 +47%)

 

아키텍처 개선으로인한 성능 향상치 10%를 반영할 경우, 추정클럭 2.1GHz

(A9 클럭 1.85GHz 가정시)