- 애플 아이폰7/7+ 탑재 A10 긱벤치4 분석입니다.

(링크 : http://browser.primatelabs.com/v4/cpu/494334)

결과마다 점수 편차는 있으나 고만고만한 수준이라 적당히 높은 결과로 잡았습니다.



- 긱벤치4 테스트 구성

긱벤치4 얘기를 먼저해야될거 같네요.

긱벤치3 에서 넘어오면서 많은 변화가 있었습니다.

테스트 항목의 변경은 당연한거지만 하나하나 뜯어보는건 큰 의미가 없을 것이고, 중요한건 각 항목의 점수 구성이 어떻게 바뀌었나 하는걸겁니다.

Cryptography : AES 1항목 - 총점에 5% 반영

Integer : LZMA~CAMERA 의 12항목 - 총점에 45% 반영

Floating Point : SGEMM~Face Detection 의 9항목 - 총점에 30% 반영

Memory : Memory Copy~Memory Bandwidth 의 3항목 - 총점에 20% 반영

4개 항목의 점수는 하위 세부항목의 기하평균으로 구합니다.


긱벤치3가 정수 40%, 부동소수점 40%, 메모리 20% 구성이었던과 비교하면 정수 비중이 올라가고 부동소수점 비중이 내려갔습니다.

AES 항목이 정수에서 독립항목으로 분리된 것까지 포함하면 정수 비중은 더 높아졌다고 볼 수 있고요.

각 세부항목의 점수 산출 방식도 바뀌어서 제품간 항목 우위가 뒤집어진 경우도 있습니다.



- 애플 A10 시스템 정보/분해 정보

 

시스템 정보는 특이한건 없습니다.

L1 캐시는 A9와 같으며, L2 캐시는 3MB (A9와 같음.)

은 알려진대로 아이폰7이 2GB, 아이폰7+가 3GB

CPU 클럭은 2.34GHz 입니다. 듀얼코어로 나오네요.



(링크 : http://www.techinsights.com/teardown.com/apple-iphone-7-teardown/)

칩웍스의 분해 이미지를 보면 2+2 코어 구성이 보입니다.

면적은 125mm^2

CPU 면적은 16.77mm^2로 계산되는데 놀랍게도 이전에 중국에서 나온 내용과 값이 일치합니다.

리틀코어 면적을 빼고 계산하면 14.77mm2 정도로 계산됩니다.

(링크 : 애플 A10 긱벤치3 유출 결과에 대하여.)

긱벤치4 테스트 결과들로 보아 리틀코어 클럭은 1GHz 정도로 보이는데, 확정하기에는 어려워 보입니다.

저전력 모드가 있다는 얘기가 있던데, 실제 있다면 저전력 모드로 테스트한 결과로 리틀코어의 성능 특성을 파악할 수 있을 것으로 기대합니다.

(긱벤치 사이트에 올라온 결과로는 클럭도 불분명하고 빅코어 저클럭 결과들과 섞여 리틀코어 점수를 찾을 수가 없습니다.)


이 이미지에서는 메모리 구성이 보입니다,

4개의 메모리 다이로 구성되어 있습니다.

아이폰7은 4Gb LPDDR4 4개, 아이폰7+는 6Gb LPDDR4 4개로 구성된 메모리를 사용하는게 됩니다.


애플의 발표도 있었고, 칩웍스의 분해에서도 볼 수 있듯이 2+2코어의 빅리틀 구성입니다.

애플 사이트에서는 고성능 코어(빅코어)가 A8 대비 2배의 성능, 고효율 코어(리틀코어)가 고성능 코어(빅코어)의 1/5 전력이라고 홍보하고 있습니다.


시스템 정보에 듀얼코어로 나온다는건 빅리틀의 클러스터 마이그레이션 방식을 취하고 있음을 보여주는겁니다.

엑시노스5410/5420에 적용되어 빅리틀 적용 초기 공격당했던 부분입니다.

(반응속도가 느리다고.)

실제 완전히 같은 방식인지 유사한 방식인지 확인이 필요하며, A10이 반응속도 논란을 얼마나 피해갈 수 있을지 지켜볼 부분입니다.



- 발표 성능

발표 성능을 보면 A10은 A9 대비 1.4배, A8 대비 2배 성능이라고 합니다.

사이트의 그래프를 보면 A8 : A9 : A10 = 1 : 1.5 : 2.4 입니다.

기존 애플 발표치를 보면 A9는 A8 대비 1.7배였습니다.

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

거기에 1.4배를 적용하면 1.7 x1.4 = 2.38 이나와서 사이트 내용과 일치합니다.

애플의 발표치는 그때그때 달라지지만 일단 A10이 A9 대비 1.4배는 교차검증되는 값으로 보입니다.



- 긱벤치4 결과

1. 원점수

싱글코어 점수

전반적으로 다 크게 올랐습니다.

A9 대비 정수 +36%, 부동소수점 +33%, 메모리 +38%


멀티코어 점수

코어 성능이 크게 오른 덕에 듀얼코어임에도 멀티코어 점수가 다른 8코어 제품 수준입니다.

A10 메모리 점수가 낮게 나왔는데 점수가 오락가락하는 부분이나 싱글코어와 비슷한 점수라고 생각하면 될듯 합니다.


2. 싱글코어 동클럭점수


동클럭 점수를 보면 A9 대비 정수 7%, 부동소수점 +5% 입니다.

작은 차이는 아닙니다만 A8 -> A9 에서 보여준 아키텍처 성능향상에 비하면 작게 보이는게 사실입니다.

클럭 상승이 +26% (1.85 -> 2.34)임을 고려하면 이번 A10의 CPU 성능향상의 대부분은 클럭향상 덕입니다.


메모리 점수는 +38%나 올랐습니다.

A9 -> A9 에서 메모리 점수 향상이 +27%였는데 그보다 더 큰 상승치입니다.

(당연한 얘기겠지만) IP 변경같은게 있는듯 합니다.



- 클럭에 관하여

GPU 글에서도 언급했지만 A10 공정은 TSMC 16FF+로 추측됩니다.

(앞서 언급했듯이 중국발 찌라시 내용이 상당부분 맞아들어가고 있기때문이기도 하고요.)

16FF -> 16FF+ 에서의 성능게인 15% 정도로 추측되고 이를 클럭상승에 반영하면 A10 클럭은 1.85 x1.15 = 2.13GHz 정도에 그쳐야하나 여기서 +10% 더 올라갔습니다.

빅리틀 적용으로 피크 전력에 여유가 생기면서 클럭을 올릴 마진이 생겼다고 보는게 적절한 해석일듯 합니다.

아키텍처 자체가 저전력화 됐을 가능성도 배제할 수는 없겠으나 앞서봤듯이 기본적인 코어 성능이 작지만 향상되었고, 최대 클럭을 높이는 방향으로 개량됐을 가능성이 높습니다.

아무리 리틀코어가 추가되었다지만 빅코어 면적만 따져봐도 A9 대비 증가되었는데, 이런 코어가 저전력화되었다고 보기는 어렵습니다.



- 정리 : Apple A10 CPU

TSMC 16FF+ 공정 추정

2+2코어 빅리틀 (클러스터 마이그레이션 혹은 유사한 방식)

빅코어 2.34GHz : A9 대비 +26%

리틀코어 1.05GHz(추정치)

면적 : 전체 125mm^2, CPU 전체 16.77mm^2

긱벤치4 기준 A9 대비 정수 +36%, 부동소수점 +33%, 메모리 +38% : 점수 향상의 대부분은 클럭향상이 기여.

동클럭 점수 긱벤치4 기준 A9 대비 정수 +7%, 부동소수점 +5%

CPU 빅리틀 도입으로 인한 고클럭 달성 추정.



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Posted by gamma0burst Trackback 0 : Comment 26

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  1. addr | edit/del | reply alwn 2016.10.09 19:05 신고

    설계 능력만 보면 변태네요.....뭐 저렇게 까지 만들지;;;

  2. addr | edit/del | reply Favicon of http://kiribasi.tistory.com BlogIcon キリバシ 2016.10.09 23:24 신고

    공정 개선이 크지 않아서 별 기대 안했는데 정말 무섭게 치고 올라가네요

    • addr | edit/del Favicon of http://gamma0burst.tistory.com BlogIcon gamma0burst 2016.10.10 16:19 신고

      빅리틀 덕이긴한데......
      애플의 리틀코어 찌라시는 그동안 있었지만 이런 식으로 나올줄은 예상 못 했겠지요.

  3. addr | edit/del | reply Favicon of http://iydwebmaster.tistory.com BlogIcon 닥터몰라 2016.10.11 00:20 신고

    L3 캐시는 A9때도 3MB 였습니다.

  4. addr | edit/del | reply ㅁㄴㄹㅁ 2016.10.11 09:24 신고

    애플정도되는 기업이 클러스트마이그레이션인건 상당히 의외군요.. hmp는 아니어도 최소 iks는 아닌가싶었는데 아예 클러스트마이그레이션이라니.. 예전에 5420썼을때 클러스트마이그레이션 전환때문에 반응속도가 약간 나사빠진 느낌이던데 그거랑 같은 현상이 일어난다면 상당히 아쉽네요..

    • addr | edit/del Favicon of http://gamma0burst.tistory.com BlogIcon gamma0burst 2016.10.11 15:41 신고

      빅리틀 채용한 업체들보면 HMP가 어려운게 분명한듯 합니다.
      똑같이 HMP써도 배터리 타임이 극과 극인걸 보면 셋팅 노하우가 쉽게 얻어지지 않는거 같기도 하고요.

      클러스터 전환 이슈는 이번엔 참 조용하네요.
      노트7 이슈가 워낙 커서 그런거 같긴한데 그것만인지 아닌지는 잘 모르겠다는...

  5. addr | edit/del | reply Favicon of http://rubp.tistory.com BlogIcon RuBisCO 2016.10.11 13:42 신고

    여하간 안드로이드진영의 AP를 모조리 lawnmower engine으로 만들어버렸으니 퀄컴의 대항마는 좀 좋은게 나왔으면 좋겠습니다.

    • addr | edit/del Favicon of http://gamma0burst.tistory.com BlogIcon gamma0burst 2016.10.11 15:46 신고

      인간 달 보내던 컴퓨터보다 좋은 성능으로 새 날리는거 보다는 잔디라도 깎는게 유용해보이네요.

      빅리틀까지 쓰는거봐서 애플도 슬슬 쥐어짜기 단계 들어갔습니다.
      이 추세대로면 커스텀 코어의 아키텍처적 확장이 일어나는 순간 우위가 역전될겁니다.
      가만있을 애플이 아니니 어떻게 대응할지 궁금하고요.

  6. addr | edit/del | reply ㅇㅇ 2016.10.11 21:21 신고

    감마님 항상 글 잘보고있습니다
    클러스터 전환 이슈가 있긴있었어요. 워낙 경쟁작의 이슈가 넘사벽이고 3.5단자가 제거된데 더 눈길이 쏠려서 크게 부각이 안되는것일뿐
    실사용에서 앱진입속도나 애니메이션이 버벅거리는게 저전력코어가 가벼운부분을 담당하는 부분인데 빅리틀 전환에서 버벅거리는것일수도, 저전력코어가 성능이 못받쳐주는것일수도, ios 10이 초기버전이기때문에 최적화가 덜되서그럴수도 있지요 아직 명쾌한 답은 안나온상황인데 ios 10.1 beta 소프트웨어 테스트가 계속 진행중인데 애니메이션이 버벅거렸던것은 성능보다는 최적화문제였던걸로 보이네요
    하지만 클러스터 마이그레이션 방식으로 추정이 되는만큼 전환중에 속도가 느려지는것은 아마 피할수가 없어보이네요
    저전력코어 성능이 못받쳐주는건 아닌데 가벼운 앱을 사용할때 6s보다 느린실행속도를 보여주는것을 본다면 리틀코어에 할당하는 스케쥴을 조정할 필요가 있어보입니다
    arm칩 계에서는 강력한모습을 보여주던애플도 빅리틀에서는 짬이모자라서 처음부터 hmp는 무리였다는게 조금 아쉬운 부분이지요 -_-;

    • addr | edit/del ㅇㅇ 2016.10.12 07:31 신고

      어제 확인된바로는 애니메이션 렉이 걸리는건 클러스트 마이그레이션 전환문제랑은 관련이 없이 해결이 되었네요
      http://www.clien.net/cs2/bbs/board.php?bo_table=park&wr_id=49908103

    • addr | edit/del Favicon of http://gamma0burst.tistory.com BlogIcon gamma0burst 2016.10.12 19:39 신고

      클러스터 마이그레이션에서 전환 딜레이가 있느냐가 먼저 밝혀져야할거고,
      언급하신 아이폰7 동작 부분이 전환 딜레이와 무관하다하더라도 해당 케이스에 대해서만 그런거지 모든 경우에 대해 명확히 밝혀진게 아닌 상태인건 여전할겁니다.
      이건 장기적인 실사 경험이 누적되어야 어느 정도 윤곽이 보일듯 합니다.

      아이폰7이 클러스터 마이그레이션이니 전환 딜레이가 있을거라고 까는게 기존에 자신들이 했던 얘기를 번복하는 경우도 있으니 주의해야될겁니다.
      엑시노스5410/5420에서는 자료를 들먹이면서 그건 체감이 불가능하다고 했던 사람들이 많거든요.

  7. addr | edit/del | reply 장기영 2016.10.13 11:38 신고

    저는 아이폰 6s 그리고 맥북 프로 레티나(맥프레) 15인치 2015년을 보유하고 있네요.
    근데 저 긱밴치를 볼때 뭔가? 궁금한것이 있거든요.
    맥프레의 CPU는 i7 4770HQ 2.2GHz 47W 물건이며 싱글일때는 3600점대 멀티때는 13000점대가 나오는데 진짜 이 점수 믿어도 되나요?

    완전 충전된 기기를 아답터에 전력 테스트기를 꼽고 CPU만 풀가동하면(린팩같은것) 전력 소모가 약 60W를 찍거든요 액정 밝기는 적당히하고 아무것도 안하면 약 10W정도 찍히고요...
    아답터 변환 효율도 고려해서 대충 생각해도 CPU순수 전력만해도 20W이상은 투입되는것에 같은데 말이죠...
    긱밴치에서 아이폰7의 A10과 비교하면
    싱글은 3507점 : 약 3600점 멀티는 5677점 : 약 13000점

    전력 투입에 따른 연상 능력의 차이는 분명히 날것인데 말이죠..
    물론 14nm공정의 애플 A9와 22nm공정의 하스웰 리프레쉬 쿼드코어와 비교하는것은 이상한것 같지만 현존 나와있는 쿼드코어 2.2GHz 동클럭중에서 가장 빠른 코어가 4770HQ으로 생각되며(패스 마크 CPU 8900점대) GPU공유의 128MB의 L4캐쉬까지 무장된 크리스탈웰이죠..
    이런 물건이 모바일 아이폰 7의 A10와는 싱글에서는 비슷하고 멀티에서 2.2배차이 밖에 안나고 소비 전력차이는 무지막지하게 난다면(최소 5배 이상 추정) 뭔가? 많이 이상해서요...

    • addr | edit/del Favicon of http://gamma0burst.tistory.com BlogIcon gamma0burst 2016.10.13 17:25 신고

      긱벤치는 ARM계열과 x86 계열을 바로 비교하기에 무리가 있는 벤치마크입니다.
      ARM끼리 비교할 때나 쓸만하지요.

      x86 끼리 비교에도 쓸 수는 있겠지만 PC용 벤치마크 프로그램은 엄청나게 많기때문에 ARM 기반 모바일 제품에서만큼 긱벤치의 유용도가 높지는 않습니다.

      굳이 긱벤치로 ARM, x86을 비교하려면 x86쪽 점수를 두 배 정도로 높여서 비교하면 얼추 맞아들어가는듯 하지만 딱히 권할만한 방법은 아닙니다.

    • addr | edit/del Favicon of http://udteam.tistory.com BlogIcon IYD_jhlee 2016.10.14 09:49 신고

      하이퍼스레딩이 들어가는 제품의 경우 싱글코어 성능에서 약간의 손해를 보니 감안하시고 결과 살펴보세요

    • addr | edit/del Favicon of http://gamma0burst.tistory.com BlogIcon gamma0burst 2016.10.14 10:04 신고

      싱글에서 손해를 본다기보다는 하이퍼스레딩 덕에 멀티에서 코어수 비율 이상의 성능이 나온다고 봐야하지 않을까요?

      노트북이면 발열 관리때문에 싱글에서만 터보부스트 클럭 동작해서 싱글 성능이 높게 나왔을 가능성도 있겠고요.

    • addr | edit/del 장기영 2016.10.14 14:52 신고

      신속한 답변에 감사드립니다
      긱밴치가 x86은 잘 모르는것 같네요^^

  8. addr | edit/del | reply ㄹㄴㅎ 2016.11.07 04:59 신고

    a10리틀코어가 커스텀아키텍처같은데 애플누낭대로 빅코어 전력소모의 1/5수준이라면 기존 a53코어들보다 전력을 꽤많이먹는건데 성능이 상당하겟군요.. 크기만봐도 애플 빅코어가 크기가커서그렇지 대충비교해봐도 a53보다 크기가 큰거같고 성능이 어느정도일지 궁금합니다. 빅코어전력소모의 1/5수준이면 기존 a53쿼드코어만큼은 먹는다는 소리로들리는데 실제성능은 아이폰5의 a6보단 높게나오고 a7보단 아래정도인 수준일거같네요. 어느정도일지 확인할방법이 없어서 아쉽지만요

    • addr | edit/del Favicon of http://gamma0burst.tistory.com BlogIcon gamma0burst 2016.11.07 12:27 신고

      리틀코어가 전력에서 빅코어의 1/5에 전성비가 더 뛰어나다면 성능은 빅코어의 1/5 이상이라고 보고,
      긱벤치3 기준으로보면 A10은 A7 대비 2.4배, A6 대비 4.5~5배 정도 성능입니다. (A6은 32비트)

      A10 리틀코어는 성능이 A6~A7 코어 사이라는게 숫자상으로는 맞긴한데 그렇다면 A6 코어 성능이 현재 어느 수준이라는게 관건이겠지요.
      긱벤치3 점수'로만'보면 같은 32비트 싱글코어에서 클럭당점수가 A6은 A53 대비 정수 -10%, 부동소수점 +40% 입니다.

      동클럭 점수만 비교하면 A6 정도로 생각할 수 있겠지만 문제는 최신공정에서 A53 전력이 사기적으로 낮다는겁니다.
      엑시노스8890의 A53이 1.6GHz에서 싱글코어 210mW 정도로 나오니 4코어 기준 1W 정도에 맞추면 1.8GHz 정도로 나오지요.
      말씀하신대로 전력에서 A53 쿼드 = A10 리틀코어 듀얼 이라고 하고, 둘의 전성비가 같으려면 A53 듀얼 성능 = A10 리틀코어 싱글 이어야 합니다.
      그런데 앞서 러프하게 계산한바에 따르면 A10 리틀코어 싱글 성능 = A6 싱글 성능(동클럭 아님) 이고, A6 싱글 성능 >= A53 싱글 성능(동클럭)이었습니다.
      A53 듀얼이 되면 A6 싱글보다 성능이 높아지고요.
      A53 클럭이 A6의 1.3GHz보다 높으면 싱글 간 비교에서 있던 A6의 우위도 없어집니다.
      물론 A53이 부동소수점 성능을 많이 쳐낸 구조이기때문에 A6 대비 실성능에서 벤치마크 점수만큼 차이가 나지는 않을겁니다.

      결국 A10 리틀코어는 벤치마크 숫자상으로는 A6~A7 사이의 성능일 것이고,
      A53보다 전성비가 좋기는 어렵다 정도로 예상해볼 수 있습니다.
      다만 애플이 A53에서 보였던, 리틀코어의 전성비를 위해 부동소수점 성능 축소 등의 아키텍처 규모 축소를 하지 않았다면 리틀코어라해도 상당한 성능을 유지할 수 있을테니 순수 코어의 전성비에서 밀린다해도 메리트가 있겠지요.

  9. addr | edit/del | reply ㅁㄴㅇㄹ 2016.11.16 19:40 신고

    제가 아이폰을 가지고있어서 테스트해봤는데 저1ghz클럭은 저전력모드 클럭같네요 배터리항목에서 저전력활성화시키고 cpu정보보는 프로그램으로 가서 확인하면 클럭이 1.05ghz로 확인이됩니다. 그리고 안투투에서 저전력과 일반모드 cpu점수가 2배정도 차이나네요. 이 1.05ghz가 리틀토어 클럭이라고하기엔 클럭당 성능이 너무높은거같아요 그리고 이번 아이폰 스로틀링이 심각한게 차가운물에넣고 테스트하면 거의 안투투 20만점 가깝게뜨고 그냥 테스트하면 17-18만점뜨네요.. 원래 아이폰이 안투투벤치 한번돌린다고 제성능 못내거나 하지는 않았는데 이번에 클럭을 너무올린듯

    • addr | edit/del Favicon of http://gamma0burst.tistory.com BlogIcon gamma0burst 2016.11.16 20:11 신고

      그게 맞을겁니다.
      긱벤치봐도 1GHz로 표기된 결과로 봐도 동클럭 점수가 일반 결과와 별 차이가 없거든요.
      클러스터 마이그레이션 방식에서는 어쩔 수 없이 리틀코어 성능 파악하기 힘들어 보입니다.

      안투투 한번만에 점수 떨어질 정도면 이전보다 심해진게 맞긴 하네요.

  10. addr | edit/del | reply ㅁㄴㅇㅎ 2016.11.17 09:35 신고

    한번만에 떨어지는수준이아니라 단 한번조차 제클럭을 못쓴다고 하는편이 맞을겁니다 이정도면 히트파이프가 필요한거같은데 애플은 뭔 자신감인지 모르겠네요 물에넣고재면 19.5만점 그냥대면 17만점정도나오는데 2만점이면 적은수치는아니죠. 아이폰이 이전엔 안드폰들보다 스로틀링에서 자유로웟다면 이번 시리즈는 오히려 더 심해졌네요.. 아마 7시리즈가 6s랑 크게 다른게없어 성능으로라도 차별점을 주고자 무리하게 클럭업한거같은데 방향이 잘못된거아닌지.. 그리고 이전 6s는 저전력모드켜도 그래픽점수는 그대로였는데 7은 저전력모드켜면 그래픽점수가 30퍼정도 떨어지더군요. 뭐 빅리틀덕에 낮아진 평균전력소모때문에 클럭을 올린거라고 할 수도 있겠지만 실제 사용자입장에선 이전버전보다 고사양게임했을때 발열치나 스로틀링이 훨씬 빠르게오는게 체감이 갈 뿐더러 저전력모드로 제한해도 고사양게임에서 프레임드랍이 없는거보면 애초에 cpu성능은 크게쓰는거같지도 않는데.. 얼마나 줄어들지도 의문이구요

    • addr | edit/del Favicon of http://gamma0burst.tistory.com BlogIcon gamma0burst 2016.11.18 21:25 신고

      성능을 예전처럼 막 50%씩 늘리려면 방법이 딱히 없기도 했지요.

      공정은 면적측면에서 그대로라서 아키텍처 변경이나 사양 변경이 거의 불가능하고,
      공정에 의한 성능 상승은 많아야 10~15% 밖에 안 되니까요.

      애플이 오히려 타사보다 공정 개선에 더 목마른 상황일수도 있어보입니다.
      성능 향상을 유지하려면 클럭 상승으로는 한계가 있으니 아키텍처가 바뀌거나 사양이 올라가야하는데 그러자면 면적 감소가 따라오는 공정미세화가 제일 중요해지니까요.