애플 A10 긱벤치4 분석. (아이폰7/7+)

- 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.)

램은 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.