visionTECH

안녕하세요? visionTECH입니다~^^

이번글에서는 애플이 2020년 6월 WWDC 키노트에 ”애플 실리콘”을 발표하기 전까지 애플이 어떤 과정으로 준비를 해왔는지 알아보도록 하겠습니다.

자료를 조사하고 정리하면서 애플이 꽤 오래전부터 모든 제품에 애플 실리콘 칩을 탑제하기 위한 준비를 했다는 것을 알 수가 있었는데요~ 

본론으로 들어가기 전에 한 가지 집고 넘어가야할 점은 ”애플 실리콘 = ARM칩“ 개념이 아니라는 점입니다.

ARM측의 기술을 활용하려면 라이센스 비용을 지불해야 하는데 라이센스 타입이 크게 2가지가 있습니다.

1. ARM이 칩셋 디자인을 구매하여 제품에 사용

2. ARM이 소유하고 있는 아키텍쳐(RISC, Reduced Instruction Set Computer)를 사용할 수 있는 권한을 구매

(이 경우 해당 라이센스를 구매한 회사가 직접 칩설계를 해야 합니다)

"애플 실리콘"이 ARM 아키텍쳐를 사용하는 것은 맞으며 

초창기에 ARM 칩셋을 적용하였지만 (ARM 회사에서 설계한 칩)

나중에 애플이 자사 제품에 최적화된 칩을 ”직접 설계”하사고 적용하였기 때문에 현재는 ARM 회사에서 제공하는 칩셋 디자인을 사용하는것이 아닙니다. ^^ 

(자세한 건 본론에서 다루겠습니다~)

자~ 그럼 본론으로 들어가서~

애플의 첫 A 시리즈 SoC칩은 A4로 아이패드, 아이폰 4, 아이팟 4세대 그리고 애플TV 2세대에 적용 됬습니다.

당시 사용한 A4 시리즈 칩은 

ARM사의 Cortex A8 CPU와 PowerVR SGX 535 GPU를 결합한 형태였고 

아이패드의 경우 CPU의 클럭이 1Ghz 였으며 아이폰의 경우 긴 배터리 사용시간을 위해 800Mhz로 속도를 낮춰서 출시를 하였습니다.

다음 해에 출시한 A 시리즈 칩은 A5로 45nm버전은 아이패드 2, 아이폰 4s에 적용되었고 32nm버전은 애플TV, 아이팟 5세대, 아이패드 미니 그리고 새로운 아이패드 2(version iPad 2,4)에 적용이 되었습니다. 

ARM사의 deal-core Cortex A9 CPU와 PowerVR SGX 543MP2 GPU가 사용되었고 

애플은 A5가 전 세대 A4에 비해 CPU성능은 약 2배가 향상되었으며 GPU성능은 최대 9배 향상이 되었다고 하였습니다.

A5는 A4칩에 비교하여 성능향상은 있었지만 기존 ARM칩셋을 활용한 부분에 있어서는 동일했는데요~

A5 시리즈 이후 애플이 ARM회사와의 라이센스를 변경하고 처음으로 애플이 직접 설계한 A6 시리즈 칩을 제품에 적용하기 시작했습니다.

A6는 아이폰 5, 아이폰 5C 제품에 적용이 되었고 A5에 비해 CPU, GPU 성능이 최대 2배 향상이 되었다고 밝혔으며 ARMv7 기반의 dual-core CPU(Swift)와 PowerVR SGX 543MP3 GPU가 탑제 되었습니다.

기존 ARM칩셋 디자인에서 애플이 직접 설계한 A6를 적용한 후 애플이 칼을 갈며 빅픽쳐를 그리는듯 한데요~

(물론 이건 제 개인적인 생각입니다^^)

2013년 세계 처음으로 모바일에 64-bit 아키텍쳐를 적용한 A7 시리즈 칩을 발표하면서 세계를 놀라게 했습니다.

이 당시 굳이 왜 스마트폰에 64bit 칩이 필요하냐는 논란이 많았었던 것으로 기억되고 있고 

이때부터 애플이 A 시리즈 칩을 언급할때 "Desktop Class"문구를 넣기 시작했습니다

(당시 저는 애플이 "성능 자랑"하려고 스마트폰에 들어가는 칩에 "데스크탑 성능" 문구를 넣고 이야기를 하는 것이라 생각했는데......지금 생각해 보면 소름이......ㅡㅡa;;;;)

전문가는 아니지만 제 생각에는 애플이 직접 설계한 A7에 64bit을 적용한 것은 

제품의 성능을 경쟁사와 비교하여 앞도적인 성능으로 따돌리고 차후 진행할 "애플 실리콘" 초석을 다진 단계인 것 같습니다.

당연히 애플이 설계한 A 시리즈 칩은 세대가 거듭되면서 성능향상과 소비전력이 낮아졌고

A10 Fusion 칩에는 "고성능 코어"와 "저전력 코어"를 연결하여 고성능 컨트롤러가 자연스럽게 상황에 따라 어느코어를 작동할지 조절을 하였으며

A11 Bionic 칩은 Fusion을 버리고 각 코어가 독립적으로 작동하거나 필요에 따라서 모든 코어가 작동하도록 설계를 하였고 A11 Bionic칩의 저전력 코어의 성능을 A10 Fusion칩의 고성능 코어의 성능과 거의 동등할 정도의 성능향상을 이끌어 냈습니다. 

(전력소비는 거의 그대로...ㅡㅡa;; 이 정도면 예전 인텔에 있었던 외계인을 애플이 납치한 것이 아닌가 싶습니다...)

이 당시 새로운 점은 2017년 전까지는 A 시리즈칩에 PowerVR의 GPU를 사용했었는데 

2017년 후, 즉 A11 Bionic 부터는 애플이 직접 GPU 설계를 하고 제품에 적용하면서 애플의 하드웨어 영향을 확대 했습니다.

또한 A11 Bionic에 머신러닝을 할 수 있는 "Neural Engine"을 탑제하여 Apple Machine Learning Accelaerators를 구동하고 사진과 비디오를 찍을 때 Live Preview, Extended Dynamic Range 등 수 많은 기능을 수행하고 있습니다.

이 후 2020년 현재 A13 Bionic칩까지 꾸준하게 성능을 향상 시켰으며 

2020년 6월에 애플 실리콘을 발표하면서 데모로 "아이패드"에 들어가는 A12Z 칩으로 파이널컷프로에서 4K 비디오 3개를 동시에 처리할 정도로 발전을 했습니다.

결론적으로 애플 실리콘 팀은 애플 제품에만 신경을 쓰면 되며

자유롭게 애플 내부의 하드웨어 팀, 소프트웨어 팀, 디자인 팀 등과 빠르게 협의해서 일을 진행 할 수 있었기 때문에 

A 시리즈 칩의 성능은 세대가 거듭날수록 대폭 향상되고 소비전력은 낮아졌으며 

애플 실리콘은 단순히 CPU와 GPU를 결합한 형태가 아닌 애플이 설계한 Neural Engine, T2 chip 등도 모두 포함해서 적용이 될 것이기 때문에 앞으로 "애플 실리콘"으로 아이폰, 아이패드, 맥 등 제품에 애플이 어떤 행보를 보일지 정말 기대가 됩니다^^