애플 발표 근거 A9, A9X GPU 사양/성능 추정.

 

- 애플 A9, A9X CPU 추정에 이어 GPU 추정입니다.

애플 발표치 근거입니다.

 

- 기준 정보

GFX벤치 결과를 기준으로 삼겠습니다. 전례를 봤을 때, 애플에서 말하는 성능향상 기준과도 잘 맞습니다.

(링크는 따로 안 넣겠습니다. GFX벤치 사이트가면 다 나오는 내용.)

 

애플 A8 : GX6450 550MHz

Apple A8	OpenGL	OpenGL + iOS9	Metal	Metal + iOS9
Manhattan offscreen	20.0 fps	20.5 fps	20.8 fps	21.6 fps
T-Rex offscreen	45.6 fps	46.2 fps	48.3 fps	48.5 fps

 

Apple A8	OpenGL -> Metal	OpenGL+iOS9 -> Metal+iOS9	Metal -> Metal+iOS9
Manhattan offscreen	+4.0%	+5.9%	+5.9%
T-Rex offscreen	+5.9%	+5.0%	+0.4%

 

애플 A8X : GX6850 550MHz

Apple A8X	OpenGL	OpenGL + iOS9	Metal	Metal + iOS9
Manhattan offscreen	37.9 fps	39.5 fps	41.1 fps	43.5 fps
T-Rex offscreen	72.5 fps	72.5 fps	78.3 fps	79.3 fps

 

Apple A8X	OpenGL -> Metal	OpenGL+iOS9 -> Metal+iOS9	Metal -> Metal+iOS9
Manhattan offscreen	+8.4%	+8.0%	+5.8%
T-Rex offscreen	+10.1%	+9.4%	+1.3%

애플이 기준으로 잡은 성능이 어느 시점인지 모르겠지만 아무래도 발표 시점 성능을 기준으로 잡는게 맞겠지요.

A8X가 발표당시 x180 이었는데 A9X가 x360에 A8X 대비 2배라고 발표했습니다.

만약 A8X 성능에 Metal, iOS9 같은 추가적인 성능향상치를 포함시켰다면, x360을 2배라고 하지 않았을겁니다.

맨해튼 기준으로보면 현재 A8X 성능은 180 x 79.3/72.5 = 197 이 됐을거니까요.

 

보면 iOS9가 적용되면서 맨해튼은 성능 향상이 있는데 티렉스는 거의 없습니다.

iOS9에서의 성능향상은 드라이버 업데이트 덕인 것으로 추측됩니다.

 

A8과 A8X를 비교해보면 정확히 사양이 2배인데

맨해튼 성능은 OpenGL 기준으로 1.9배, 현재(Metal+iOS9) 기준으로 2.01배 입니다.

사양에 비례해서 성능이 나오고 있습니다.

그런데 티렉스 성능은 OpenGL 기준으로 1.59배, 현재(Metal+iOS9) 기준으로 1.64배 입니다.

사양만큼 안 나오지요.

티렉스/맨해튼 프레임 간의 비율을 보면,

(현재 기준으로) A8은 48.5 / 21.6 = 2.25 인데 반해,

A8X는 79.3 / 43.5 = 1.82 에 불과합니다.

A8X의 티렉스 성능이 충분히 나오지 않았다고 볼 수 있습니다.

절대적인 프레임(=데이터량)이 증가하면서 내부 인터페이스 간의 병목이나 효율저하가 발생하는 것으로 추측됩니다.

 

어쨌든 위 결과로 정리해서 가정해보면,

4클러스터 -> 6클러스터 성능 향상 : 맨해튼 1.5배, 티렉스 1.32배

4클러스터 -> 8클러스터 성능 향상 : 맨해튼 2.0배, 티렉스 1.64배

 

PowerVR 시리즈 성능에 대한 내용은 이전 것을 참조.

(링크 : 심심풀이로 보는 애플 (가칭) A9 GPU 성능 및 사양 추정)

동일 사양에서 시리즈6XT -> 7XT 성능 향상 : 맨해튼 1.35배, 티렉스 1.61배

 

A8, A8X 사례를 보면 A8X의 GPU 성능 향상치는 잘 맞았습니다.

맨해튼, 티렉스 둘 다 말이지요.

(링크 : 애플 A8X 성능 분석. (2) GPU)

다만 이건 G6430 (A7)과 GX6450, GX6850 (A8, A8X)이 기본적인 구성에서 큰 차이가 없기때문에 맨해튼, 티렉스 성능향상에 차이가 없었던게 아닌가 싶습니다.

 

 

- 애플 A9

1. 애플 발표 성능.

 

전 제품 대비 최대 +90%

아이폰끼리 비교일 것이고 A8이 기준이겠지요.

 

아이폰6는 x84로 발표했는데, 여기에 1.9배면 84 x1.9 = 159.6

160 이라고 잡으면 160 / 84 = 1.905

큰 차이는 없습니다. 그냥 1.9배로 써도 될듯.

 

2. A9 계산

2-1. 맨해튼

앞서 애플의 성능 향상치가 A8, A8X의 발표당시 성능을 기준으로 했을 것이라 가정했습니다.

그렇다면 A9의 맨해튼 성능은 20.0 x1.9 = 38.0 fps 입니다.

이 성능은 Metal + iOS9 조건 하에서의 성능일거란 말이지요.

사양 증가만으로 1.9배가 됐다고 보기 힘듭니다.

Metal + iOS9에 의한 성능향상치 21.6 / 20.0 = 1.08, 8%를 제외하면 실제 사양증가에 따른 성능향상치는 1.9 / 1.08 = 1.76배 입니다.

 

2-1-1. PowerVR 시리즈 6XT 맨해튼

	클럭당성능	38.0 fps가 나오기위한 클럭
6XT 4클러스터	21.6 fps / 550MHz = 0.0393 fps/MHz	38.0 fps / 0.0393 fps/MHz = 967MHz
6XT 6클러스터	0.0393 fps/MHz x1.5 = 0.0589 fps/MHz	38.0 fps / 0.0589 fps/MHz = 645MHz
6XT 8클러스터	0.0393 fps/MHz x2.0 = 0.0785 fps/MHz	38.0 fps / 0.0785 fps/MHz = 484MHz

 

2-1-2. PowerVR 시리즈 7XT 맨해튼

	클럭당성능	38.0 fps가 나오기위한 클럭
7XT 4클러스터	0.0393 fps/MHz x1.35 = 0.0530 fps/MHz	38.0 fps / 0.0530 fps/MHz = 717MHz
7XT 6클러스터	0.0589 fps/MHz x1.35 = 0.0795 fps/MHz	38.0 fps / 0.0795 fps/MHz = 478MHz
7XT 8클러스터	0.0785 fps/MHz x1.35 = 0.1060 fps/MHz	38.0 fps / 0.1060 fps/MHz = 358MHz

 

2-2. 티렉스

성능 향상 기준은 맨해튼일 가능성이 높은데 티렉스도 그냥 계산해보겠습니다.

계산상 A9의 티렉스 성능은 45.6 x1.9 = 86.6 fps 입니다.

Metal + iOS9에 의한 성능향상치 48.5 / 45.6 = 1.064, 6.4%를 제외하면 실제 사양증가에 따른 성능향상치는 1.9 / 1.064 = 1.79배.

A8, A8X 결과를 보면 티렉스는 사양만큼 성능이 안 올라갑니다.

이것도 반영해야겠지요.

 

2-2-1.  PowerVR 시리즈 6XT 티렉스

	클럭당성능	86.6 fps가 나오기위한 클럭
6XT 4클러스터	48.5 fps / 550MHz = 0.0882 fps/MHz	86.6 fps / 0.0882 fps/MHz = 983MHz
6XT 6클러스터	0.0882 fps/MHz x1.31 = 0.1164 fps/MHz	86.6 fps / 0.1164 fps/MHz = 744MHz
6XT 8클러스터	0.0882 fps/MHz x1.62 = 0.1446 fps/MHz	86.6 fps / 0.1446 fps/MHz = 599MHz

 

2-2-2.  PowerVR 시리즈 7XT 티렉스

6XT에서는 사양 증가에 티렉스 성능이 비례하지 않았는데 이게 7XT에서 그대로 이어질지 모르겠습니다.

애플이 말하는 성능 향상이라는게 맨해튼 기준일 가능성이 높으니 6XT와 같다고 가정하고 지나가겠습니다.

	클럭당성능	86.6 fps가 나오기위한 클럭
7XT 4클러스터	0.0883 fps/MHz x1.61 = 0.1420 fps/MHz	86.6 fps / 0.1420 fps/MHz = 610MHz
7XT 6클러스터	0.1164 fps/MHz x1.61 = 0.1874 fps/MHz	86.6 fps / 0.1874 fps/MHz = 462MHz
7XT 8클러스터	0.1446 fps/MHz x1.61 = 0.2328 fps/MHz	86.6 fps / 0.2328 fps/MHz = 372MHz

 

 

3. A9 계산결과 분석

발표 중에 나왔던 다이 이미지가 A9 것이 맞다면 A9 GPU는 GX6650 일 가능성이 높습니다.

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

맨해튼 추정 결과를 보면 가장 6XT로도 충분히 가능한 성능입니다.

GX6650으로 가정시 650MHz 정도로 나오는데 적당히 가능한 클럭이지요.

GX6650 650MHz 정도로 추정됩니다.

 

 

- 애플 A9X

1. 애플 발표 성능

A9와 같은 식으로 보면 A8X 대비 2배.

 

(좌 : A9X, 우 : A8X)

 

2. A9X 계산

2-1. 맨해튼

A8X의 2배면 37.9 x2 = 75.8 fps

Metal + iOS9에 의한 성능향상치 43.5 / 37.9 = 1.15, 15%를 제외하면 실제 사양증가에 따른 성능향상치는 2.0 /

1.15 = 1.74배 입니다.

 

2-1-1. PowerVR 시리즈 6XT 맨해튼

이미 A8X가 GX6850이니 4,6클러스터는 볼 필요가 없겠지요.

	클럭당성능	75.8 fps가 나오기위한 클럭
6XT 8클러스터	43.5 fps / 550MHz = 0.0791 fps/MHz	75.8 fps / 0.0791 fps/MHz = 958MHz

 

2-1-2. PowerVR 시리즈 7XT 맨해튼

	클럭당성능	75.8 fps가 나오기위한 클럭
7XT 4클러스터	0.0791 fps/MHz /2 x1.35  = 0.0534 fps/MHz	75.8 fps / 0.0534 fps/MHz = 1420MHz
7XT 6클러스터	0.0791 fps/MHz /1.5 x1.35  = 0.0801 fps/MHz	75.8 fps / 0.0801 fps/MHz = 947MHz
7XT 8클러스터	0.0791 fps/MHz x1.35  = 0.1068 fps/MHz	75.8 fps / 0.1068 fps/MHz = 710MHz
7XT 10클러스터	0.0791 fps/MHz x10/8 x1.35  = 0.1335 fps/MHz	75.8 fps / 0.1335 fps/MHz = 568MHz
7XT 12클러스터	0.0791 fps/MHz x12/8 x1.35  = 0.1602 fps/MHz	75.8 fps / 0.1602 fps/MHz = 473MHz

 

2-2. 티렉스

이번에도 참고삼아 계산해보겠습니다.

발표대로 2배면 티렉스 성능은 계산상 72.5 x2 = 145 fps 입니다.

Metal + iOS9에 의한 성능향상치 79.3 / 72.5 = 1.094, 9.4%를 제외하면 실제 사양증가에 따른 성능향상치는 2.0 /

1.094 = 1.83배 입니다.

 

2-2-1. PowerVR 시리즈 6XT 티렉스

	클럭당성능	145 fps가 나오기위한 클럭
6XT 8클러스터	79.3 fps / 550MHz = 0.1442 fps/MHz	145 fps / 0.1442 fps/MHz = 1006MHz

 

2-2-2. PowerVR 시리즈 7XT 티렉스 

	클럭당성능	145 fps가 나오기위한 클럭
7XT 4클러스터	0.1442 fps/MHz /2 x1.61 = 0.1161 fps/MHz	75.8 fps / 0.1161 fps/MHz = 1249MHz
7XT 6클러스터	0.1442 fps/MHz /1.5 x1.61 = 0.1741 fps/MHz	75.8 fps / 0.1741 fps/MHz = 833MHz
7XT 8클러스터	0.1442 fps/MHz x1.61 = 0.2321 fps/MHz	75.8 fps / 0.2321 fps/MHz = 625MHz
7XT 10클러스터	0.1442 fps/MHz x10/8 x1.61 = 0.2902 fps/MHz	75.8 fps / 0.2902 fps/MHz = 500MHz
7XT 12클러스터	0.1442 fps/MHz x12/8 x1.61 = 0.3482 fps/MHz	75.8 fps / 0.3482 fps/MHz = 416MHz

 

 

3. A9X 계산결과 분석

GX6850으로는 1GHz 가까운 클럭이 필요해서 이 사양은 아닐듯 합니다.

7XT 8클러스터 710MHz, 10클러스터 570MHz 로 나오는데 일반적으로 본다면 8클러스터일 가능성이 높습니다.

A9 결과를 보면 클럭이 650MHz 정도로 나오는데 A9X 클럭은 이보다 높거나 비슷할겁니다.

A8X와 A8 관계를 보면 클럭이 같을 가능성이 있고, 아이패드 프로가 아이패드 에어2보다 크기가 커지면서 TDP가 올라간걸 포함하면 클럭을 더 높게 가져갈 여지가 있습니다.

10클러스터까지 늘려서 A9보다 낮은 클럭을 가져갈 것 같지는 않습니다.

 

이매지네이션 로드맵을 보면 8클러스터, 16클러스터가 나와서 그 사이의 구성을 선택할 가능성이 낮은 것도 8클러스터로 추정하는 이유입니다.

(링크 : 이매지네이션 PowerVR 시리즈7 발표. (Imagination PowerVR serise7) (update 2014.11.21))

8클러스터를 GT7800, 16클러스터를 GT7900 이라 이름붙였으면, 10클러스터는 이름붙이기가 애매해지지요.

굳이 쓰겠다면 따로 이름을 안 붙이고 (GFX벤치에 나오는 이름처럼) A9X GPU로 표기하는 방법도 있겠으나 가능성이 낮아보는게 솔직한 심정입니다.

A8X에서 뜬금없이 8클러스터 구성이 나와서 이런 경우와 비슷하지 않겠느냐는 의견도 있을 수 있겠으나, 제품 로드맵에만 없을뿐 최대 8클러스터라고 표기해놨기때문에 아예 언급이 없었던건 아닙니다.

(링크 : 이매지네이션 PowerVR 시리즈6 코어 구성. (Imagination, Rogue))

 

A8X와 A8의 GPU 클럭이 같았던 것처럼 A9X와 A9의 GPU 클럭이 같다고 가정하면

맨해튼 성능은 75.8 x 645/710 = 68.9 fps 가 나옵니다.

 

 

- 티렉스 성능 추정

추정을 정리해보면 이렇습니다.

A9 : GX6650 650MHz

A9X : GT7800 710MHz

실제 저 성능을 내기 위해서는 이보다 클럭이 좀 더 높을 것이기때문에 기존의 사례들로 보면 각각 667MHz, 733MHz로 잡을 가능성도 있습니다.

A8X 사례를 보면 A9X GPU 클럭은 A9와 같을 수도 있고요.

 

A8 (GX6450) 결과를 보면 티렉스/맨해튼 결과 비율이 48.5 / 21.6 = 2.25 입니다.

A8X (GX6850) 결과를 보면 79.3 / 43.5 = 1.82 입니다.

 

1. A9 티렉스

같은 6XT 계열이기때문에 A9 에서도 같은 비율이 유지된다고 가정할 수 있습니다.

A9 추정사양이 GX6650 이니 A8과 A8X 비율의 중간값이라고 가정하면 2.03 입니다.

앞서 A9의 맨해튼 성능을 38.0 fps로 봤었지요.

그렇다면 티렉스는 38.0 x2.03 = 77.3 fps로 계산됩니다.

 

2. A9X 티렉스

이매지네이션 자료를 보면 동일 사양에서 시리즈6XT -> 7XT 성능 향상이 맨해튼 1.35배, 티렉스 1.61배.

6XT 8클러스터(GX6850)의 맨해튼 결과를 1, 티렉스 결과를 1.82 라고 가정한다면, (바로 위에서 계산한 값.)

7XT 8클러스터(GT7800)의 맨해튼 결과는 1.35, 티렉스 결과는 1.82 x1.61 = 2.94 이 됩니다.

(링크 : 이매지네이션 PowerVR 시리즈7 발표. (Imagination PowerVR serise7) (update 2014.11.21))

GT7800의 티렉스/맨해튼 결과 비율은 2.94 / 1.35 = 2.17 이 되네요.

앞서 A9X의 맨해튼 성능을 75.8 fps로 봤습니다.

티렉스는 75.8 x2.17 = 164.8 fps로 계산됩니다.

단순히 A8X의 2배인 145.0 fps인지 저 값일지 다른 값이 나올지.

7XT에 대한 좀 더 구체적인 정보가 없으니 추정하기 쉽지 않습니다.

 

 

- 아이폰6S, 아이폰6S 플러스 간의 성능 차이?

아이폰6 사례를 보면 6과 6 플러스 사이에 GPU 성능차이가 있습니다.

GFX벤치 텍셀, ALU 결과를 보면 클럭은 10% 차이가 나는데, 맨해튼, 티렉스 결과는 5% 정도 차이가 납니다. (왜 그런거지...)

비슷한 식으로 아이폰6S에서도 성능 차이를 뒀을 가능성이 있습니다.

 

 

- 추정 정리

1. 애플 A9 GPU

GFX벤치 맨해튼 오프스크린 기준 A8 대비 1.9배.

 

아이폰6S 플러스

GX6650 650MHz (667MHz?)

맨해튼 오프스크린 : 38.0 fps

티렉스 오프스크린 : 77.3 fps (?)

 

아이폰6S

GX6650 600MHz (610MHz?)

맨해튼 오프스크린 : 36.2 fps

티렉스 오프스크린 : 73.6 fps (?)

 

2. 애플 A9X GPU

GFX벤치 맨해튼 오프스크린 기준 A8 대비 2.0배.

GT7800 710MHz (733MHz?)

맨해튼 오프스크린 : 75.8 fps

티렉스 오프스크린 : 145.0 fps (?) 164.8 fps (?)