최근 ‘World IT show 2013’의 퀄컴 부스에서는 스마트폰과 태블릿 사용자들의 관심을 끌 스냅드래곤 800 시연 부스가 마련되었다. 기존의 스냅드래곤 600보다 CPU, GPU 성능이 크게 향상된 이번 모델은 뛰어난 성능과 저전력 모바일 환경을 위한 전력 관리 기술을 선보이고 있다. 퀄컴은 2008년경 첫 스냅드래곤 칩셋을 발표한 이후 해를 거듭할수록 발전하며 저전력 실시간 유비쿼터스 컴퓨팅의 새로운 세계를 만들어 나가고 있다. 이번 EE newsletter 여름호에서는 스냅드래곤 800에 관한 간단한 소개 및 그 개발 관련 일을 진행하고 있는 KAIST 전기 및 전자공학과 출신의 김동현 박사와 인터뷰를 진행했다. 스냅드래곤이 모바일 1)AP시장에 어떤 영향을 미칠지에 관해 알아보며 전자공학의 한 분야가 나아갈 미래에 대해 생각해 볼 기회가 되었으면 한다.
Q. 간단한 자기소개 부탁드립니다.
A. 저는 KAIST에서 전기 및 전자공학과 학/석/박사를 2006년에 마치고 2007년부터 지금까지 퀄컴에서 GPU 디자인을 하고 있습니다. 대학원 과정 때도 김이섭 교수님 연구실에서 GPU에 관련된 연구를 진행했었습니다. 학회에서 논문 관련으로 알게 된 분이 당시 퀄컴에서 스냅드래곤 멀티미디어 코어(GPU/비디오/카메라/오디오)를 총괄하는 분이셨는데 그 계기로 퀄컴과 인연을 맺게 되었습니다. 퀄컴에 있는 동안 지금 세대의 스냅드래곤 400/600/800에 들어가는 Adreno GPU 300시리즈 – 305/320/330을 설계했고 차세대 GPU 구조/설계/검증 관련해서 일을 하고 있습니다.
Q. 스냅드래곤 800의 가장 큰 특징 및 기존의 스냅드래곤 600과의 차이점은 무엇인가요?
A. 스냅드래곤 800 프로세서는 올해 상용화되는 퀄컴의 주력 프로세서 입니다. 가장 큰 특징은 스냅드래곤 600 프로세서 이상의 고성능 AP와 거의 모든 통신방식을 지원하는 4G 4)모뎀이 하나의 실리콘 다이 위에서 구현되어, 적은 전력소모와 5)form factor를 가진다는 것입니다. 스냅드래곤 600에 비해서 CPU는 Krait 400으로 업그레이드 되어 클럭이 최대 2.3GHz로 향상되었습니다. GPU도 Adreno 330으로 업그레이드 되어 평균적으로 50% 이상의 그래픽 성능을 낼 수 있습니다.
Q. 스냅드래곤 800을 출시하게 된 계기는 무엇인가요?
A. 퀄컴은 예전부터 선두를 유지해 왔던 모뎀뿐만 아니라 AP와 컴퓨팅 분야에도 많은 투자와 연구를 진행했습니다. 스냅드래곤 800은 위 두 가지 분야의 퀄컴 기술이 집약된 결정체라고 할 수 있습니다. 점점 더 저전력에 관한 관심이 커지는 가운데 스냅드래곤 800은 그 결과물 중 하나라고 할 수 있을 것입니다.
Q. 이번 스냅드래곤 800에서는 2.3GHz에 이르는 높은 주파수의 클럭을 달성해 냈다고 했는데, 어떤 원리를 사용했나요?
A. 2.3GHz 클럭이 높은 주파수이긴 하지만, 최고 주파수는 아닙니다. 이미 데스크탑등의 CPU에서는 2~3GHz를 넘어선지 오래이기 때문입니다. Krait CPU의 장점이자 가치는 높은 최대 클럭을 지원하면서도 발열과 전력소모를 줄이는 기술에 있습니다.
Q. 쿼드 코어를 사용하고 난 뒤 성능과 속도가 빨라진 장점이 있는 것으로 알고 있는데, 쿼드 코어의 단점이 있다면 어떤 것이 있을까요?
A. 우선 CPU 코어 수에 따른 성능 향상은 얼마나 소프트웨어/애플리케이션에서 병렬로 업무를 잘 처리할 수 있느냐에 따라 달려있습니다. 쿼드코어라 하면 프로세서 4개가 탑재된 것으로 기존 듀얼 코어 등에 비해 데이터 처리속도는 빨라지게 됩니다. 그러나 이러한 구조를 만들기 위해서는 실리콘의 면적이 커지기 때문에 가격이 비싸지고 전력소모도 상대적으로 조금 더 증가한다는 단점이 있습니다.
Q. 스냅드래곤 400에서 3G/4G 월드/다중 모드 LTE 모뎀을 사용하다가 600에서는 사용하지 않고, 800에서는 다시 적용된 것으로 알고 있는데 그 이유는 무엇인가요?
A. 스냅드래곤 600프로세서는 처음에 스마트폰보다 는 타블렛을 상대로 개발되어 모뎀이 없습니다. 그러나 스마트폰의 연산능력 요구가 폭발적으로 늘어나면서 모뎀을 적용하게 된 것입니다.
Q. 스냅드래곤의 개발 과정에서 직면했던 어려움은 무엇이 있었나요?
A. 모든 순간에 항상 어려움은 존재하고 있다고 생각합니다. 설계 엔지니어들은 보통 양산된 프로세서에서 문제가 발견될 때 어려움을 겪게 됩니다. 하드웨어는 이미 생산되어 쉽게 고칠 수가 없기 때문입니다. 따라서 소프트웨어 팀을 통해서 버그가 문제가 되지 않도록 패치를 하고 그를 통해 문제를 해결하고는 했습니다.
Q. 앞으로는 어떠한 방향으로 스냅드래곤을 발전시켜 나가실 계획이신가요?
A. 일반적으로 ‘전력 소모당 연산능력’을 계속 향상 하는 것을 중요하게 생각합니다. 앞서 말했듯, 더 높은 성능을 내면서도 전력을 적게 사용하는 것은 매우 중요한 잣대라고 할 수 있습니다. 이는 단순히 스펙상의 최대 성능보다 실제 사용자가 사용하는 상황을 고려해서 이루어져야 하는데, 앞으로 이러한 점을 더욱 발전시키는 방향으로 개발이 이루어져야 한다고 생각합니다.
용어설명
AP : Application Processor의 약자로서 스마트폰, 디지털 TV등에 사용되는 비메모리 반도체이며 일반 컴퓨터의 중앙처리장치(CPU)와 같은 역할을 한다. 스마트폰 반도체 중 가장 기술집약적인 부품으로 SP, 모바일 D램, 플래시 메모리 등이 작은 크기에 탑재되어 있다.
Krait : 2012년에 퀄컴에서 공개한 아키텍처로 기존 Scorpion에 비해 명령어 처리능력이 증가하고, 제조공정도 28nm로 바뀌어 발열 및 소비 전력을 감소시킨 Scorpion의 발전된 아키텍처이다.
ARM : Advanced RISC(Reduced Instruction Set Computing) Machine의 약자. 내부 버스, 레지스터, 연산 장치등이 32비트로 구성되어 한 번에 32비트 단위로 데이터를 처리할 수 있는 구조로서 연산기, 메모리 및 레지스터 등이 하나에 칩에 넣어진 SoC구조이다.
모뎀 : 통신 시설을 통하여 데이터를 전송할 때 전송되는 신호를 바꾸는 장치. 온라인 시스템에 필수적인 장치이다.
Form factor : 컴퓨터 하드웨어의 크기, 구성, 물리적 배열을 말하는데 내부 구성요소의 크기 및 배열을 말할 때 사용한다. 소프트웨어나 프로그래밍에서는 프로그램의 크기나 유효 메모리 크기를 말하며 컴퓨터나 주변 장치의 크기를 말할 때는 점유 공간이라는 의미로 쓰인다.
바쁘신 와중에도 인터뷰에 응해주신 김동현 박사님께 감사의 말씀을 드립니다.
양유진 기자 / yyj268@kaist.ac.kr
