Offcanvas
Some text as placeholder. In real life you can have the elements you have chosen. Like, text, images, lists, etc.
Offcanvas
1111Some text as placeholder. In real life you can have the elements you have chosen. Like, text, images, lists, etc.
디지털 디바이스

IDG 블로그 | “A15 프로세서로 보는” M2 칩 예상 성능

Jason Cross | PCWorld 2022.02.21
2020년 가을 M1 맥이 처음 공개됐을 때, PC 시장이 전체적으로 크게 동요했다. 애플은 아이폰 12에 탑재된 A14 프로세서의 기본 아키텍처를 울트라 포터블 노트북에 확장 적용해 경쟁 제품을 앞질렀다. A14가 장착된 노트북은 속도가 매우 빠르고 배터리 사용시간도 상당히 길었다. 작년 M1 프로와 맥스가 등장하면서 애플은 이들의 아키텍처를 고성능 노트북과 향후 데스크톱에도 도입했다. 이로써 M1 프로와 맥스는 또다시 모든 제품의 경쟁 대상이 됐다.

M1 맥스를 능가하는 칩은 인텔의 앨더 레이크(Alder Lake)가 유일하다. 앨더 레이크는 소비 전력차가 크고 전원을 연결할 때만 성능을 100% 발휘하며, 고성능 엔비디아 GPU에 의존한다.

그렇다면 애플은 M1의 앙코르를 어떻게 준비하고 있을까? M1이 나온 지 1년 반이 지난 시점에서 이제 후속 제품, ‘M2’가 출시될 때가 됐다. 빠르면 3월이나 6월 WWDC, 혹은 늦으면 올 가을일 것으로 예상되는 제품 발표일 전까지는 애플이 무엇을 숨기고 있는지 정확히 알 수 없다. 하지만 필자가 알고 있는 지식을 바탕으로 M2 및 M2 맥스에서 기대할 만한 것을 몇 가지 소개한다.
 

M1와 A14, M2와 A15 간의 관계

M1은 A14의 기본 아키텍처를 기반으로 하며, 고성능 CPU 코어와 GPU 코어 수는 2배 증가해 각각 4개, 8개로 늘었다. 아이패드 프로에는 ‘A14X’라는 이름으로 탑재됐을 것이다.

M2의 특징과 성능 개선은 A15와 유사한 패턴을 따를 것으로 보인다. 아키텍처는 동일하지만 고성능 코어와 GPU 코어가 2배 늘어날 것으로 예상된다. A15는 GPU 코어 수가 5개이며, 5번째 코어는 아이폰 13 프로 모델에서만 활성화된다. A15의 2배인 10개의 코어를 통해 M2의 성능을 예측할 수 있다. 이런 예측은 M2의 구성에 대한 소문과도 일치한다.

M2 맥스의 경우, M1에서 M1 맥스로의 확장과 동일할 것으로 예상된다. CPU 코어는 효율 코어 2개와 성능 코어 8개로 구성되며, GPU 코어 수는 기본 M1 칩의 4배인 40개가 될 것이다.
 

제조 공정의 개선

수치를 살펴보기에 앞서, M2는 A14와 M1이 제조된 5nm 공정보다 개선된 TSMC의 N4P 공정으로 제조될 것으로 예상된다. TSMC는 동일한 전력과 성능으로 각각 최대 11% 더 빠르게 작동하거나 22% 더 낮은 전력을 소비한다고 주장했다. 이런 특징이 실제로 빨라진 클럭 속도와 긴 배터리 사용시간, 혹은 이 둘의 조합으로 나타날지는 아직 알 수 없다. 모든 것은 애플의 구성 방식에 달려있으며, 특히 배터리 사용시간은 디스플레이 효율성과 같은 다양한 변수의 영향을 받는다.

다만, 필자는 이 점을 성능 예측에 반영하지 않았다. 제조 공정 개선을 통한 추가적인 성능을 실제로 정량화할 수 있는 방법이 없기 때문이다. 또한, 여기서 제공되는 수치는 애플이 N4P 공정에서 구현된 것보다 몇 퍼센트 더 낮을 수 있으며, A15 프로세서를 기반으로 하는 아이폰 13의 배터리 사용시간이 대폭 늘어난 것처럼 애플은 A15 프로세서를 장착한 맥북의 배터리 사용시간을 늘리는 것을 우선시할 가능성도 있다.
 

M2 및 M2 맥스 CPU에 관한 예측

지금까지 효율 코어 4개와 성능 코어 2개로 CPU 코어 구성은 A14와 유사하지만 아키텍처 면에서 조금 더 개선된 A15가 A14보다 얼마나 더 빠른지 살펴보았다. A15의 단일 코어 성능은 전반적으로 A14보다 약 7% 더 높다.
 
ⓒ IDG

A15는 A14와 코어 구성이 동일하지만 멀티 코어 점수는 20%로 훨씬 높다. 애플은 한 번에 모든 코어를 더 잘 활용할 수 있도록 아키텍처를 개선했을 가능성이 높으며, 제조 공정의 개선으로 모든 코어가 작동할 때 더욱 높은 클럭 속도를 유지할 수 있을 것이다.
 
ⓒ IDG

M1과 M1 맥스의 점수에 동일한 성능 개선을 추가하면 매우 인상적인 결과를 얻을 수 있다. 단일 코어 성능의 긱벤치(Geekbench) 5 점수는 최대 1,800점이 될 것으로 보이며, 인텔의 새로운 코어 i9 앨더 레이크 고성능 노트북 칩과 대등한 수준이다.
 
ⓒ IDG

멀티 코어 점수가 매우 흥미로울 가능성도 있다. 소문에 따르면, M2의 CPU 코어는 M1과 동일하게 효율 코어 4개와 성능 코어 4개로 구성되며, M2 맥스는 M1 맥스처럼 각 4개의 효율 코어와 성능 코어를 유지할 것으로 전해졌다.
 
ⓒ IDG

이로써 M2는 약 9,000점을 획득할 수 있다. 다만, 고성능 코어 8개를 탑재한 M1 맥스만큼 빠르지는 않다. 맥북 에어와 같은 울트라 포터블 노트북으로서는 훌륭한 점수이다. 하지만 14,000점을 훌쩍 넘기는 M2 맥스의 점수는 성능 코어 6개와 효율 코어 8개로 구성된 총 14개의 코어를 탑재한 인텔의 가장 빠른 앨더 레이크 코어 i9보다 높을 것이다. 또한, M2 맥스는 매우 낮은 전력으로 이와 동일한 성능을 낼 수 있을 것으로 보인다.
 

M2 및 M2 맥스 그래픽에 관한 추측

CPU와 마찬가지로 A14에서 A15로의 성능 개선을 바탕으로 M1에서 M2로의 성능 개선을 가정해 M2 그래픽 성능을 예측할 수 있다. A15의 GPU 코어는 4개가 아닌 5개로 A14보다 25% 더 많으며, 추가된 코어는 아이폰 13 프로에서만 활성화된다. 소문에 따르면, M2는 최대 GPU 코어가 8개에서 10개로 변경되고, M2 맥스의 경우 32개에서 40개로 변경돼 비율이 유지될 것으로 보인다.
 
ⓒ IDG

3D마크(3DMark)의 슬링샷(Sling Shot) 벤치마크는 조금 오래되긴 했지만 단순하고 오래된 그래픽기술을 실행할 때 GPU 성능을 측정하는 데 여전히 합리적이고 유용하다. A15는 A14보다 24% 더 빠르며, 이는 일부 아키텍처 개선과 함께 25% 더 많은 코어 덕분이라고 할 수 있다.
 
ⓒ IDG

안타깝게도 슬링샷 테스트는 모바일 플랫폼에서만 제공된다. 즉, M1 맥스 칩은 맥북에만 적용되기 때문에 테스트할 수 없다. 반면, M1은 아이패드 프로에도 탑재되기 때문에 유용하지만 다소 노후된 벤치마크를 실행할 수 있다. M2에서는 10,000점이 넘는 점수를 취득할 수 있을 것으로 예상되며, 다른 모든 태블릿보다 높은 수치이다.

최신 교차 플랫폼 테스트는 3D마크의 새로운 와일드 라이프(Wild Life)이다. 여기서 가장 고난도 버전에서는 A15가 A14보다 30% 더 빠른 것으로 나타났다.
 
ⓒ IDG

M2와 M2 맥스로 확대하면 저성능 칩은 6,000점 이상, 애플의 가장 강력한 프로세서는 26,000점 이상으로 예상할 수 있다. 후자의 점수는 지포스 GTX 3070의 모바일 버전과 유사하기 때문에 주목할 필요가 있다.
 
ⓒ IDG

이런 성능 향상으로 인해 M2 맥스는 고급형 개별 GPU와 꽤 비슷한 수준이지만 최고급형 데스크톱 GPU 성능의 절반 밖에 되지 않는 성능이기도 하다. 게다가 AMD와 엔비디아의 고급형 GPU와 향후 출시될 인텔의 아크 시리즈는 지금까지 애플 GPU에 없었던 하드웨어 가속 레이 트레이싱을 지원한다. 하지만 M2 제품군에서는 이런 기능이 지원되지 않을 것으로 보인다. 애플은 이미 경쟁에서 몇 년이나 뒤쳐져 있으며, 올해 이런 부분은 개선될 가능성이 낮다.
 

기타 고려해야 할 사항 : 뉴럴 엔진, 비디오 인코더, 메모리

CPU와 GPU는 정량화가 쉽지만 애플의 SoC에는 다른 중요한 부분들이 있다. 물론 RAM도 매우 중요하며, 고속 LPDDR5는 성능과 전력 효율성의 적절한 조합을 제공하기 때문에 M2에도 적용될 것으로 예상된다. 애플은 CPU 코어와 GPU 코어를 제대로 활용하기 위해 칩에 충분한 메모리 대역폭을 확보했으며, M2 및 M2 맥스에서도 대역폭 때문에 심각한 제한을 받지는 않을 것으로 생각된다.

머신러닝과 AI 작업을 가속하기 위해 고안된 맞춤형 프로세서 블록인 뉴럴 엔진의 경우, A15에는 A14와 동일한 16코어 뉴럴 엔진이 탑재돼 있지만, 효율성을 높이기 위해 재설계되었고 초당 40% 이상 더 많은 연산을 수행할 수 있다. 이 뉴럴 엔진은 M2에도 적용될 것으로 예상된다.

마지막으로 A15는 비디오 처리 엔진이 개선돼 비디오 디코딩 및 인코딩 속도가 높아진다. M1과 M1 프로에는 비디오 처리 엔진이 1개이지만 M1 맥스에는 2개이다. M2에서도 마찬가지로 개선된 비디오 엔진이 M2와 M2 프로에는 1개, M2 맥스에는 2개가 적용될 것이다. 맥은 비디오 제작 기기로 사용되는 경우가 많기 때문에 이 부분이 추가적으로 개선됐으면 하는 바람이다. 특히, 애플 SoC는 아직 AV1 코드에 대한 하드웨어 지원이 없으며, M2의 비디오 처리 엔진 버전에 추가되면 좋을 것이다.
 

전체적인 기대치

M2의 아키텍처가 대대적으로 변경되면 흥미진진하겠지만 A14에서 M1이 파생된 것처럼, A15의 기술을 그대로 적용할 가능성이 높다. 애플은 향후 A 시리즈 아키텍처와 맥 실리콘을 더욱 확실하게 구분할 것으로 보이지만, 이번 2세대 칩은 A15와 동일한 방식으로 개선될 가능성이 가장 높다.

성능 제한은 작업 또는 벤치마크에 따라 크게 달라질 것이며, SSD 성능과 냉각 등의 요소가 항상 영향을 미칠 것이다. 하지만 일반적으로 CPU 성능이 약 20% 개선되고(단일 코어는 10% 미만) 추가될 코어가 GPU 성능을 약 20% 높여줄 것으로 예상된다. 이런 개선점 외에 머신러닝과 비디오 인코딩 성능도 개선될 것이다.

이런 모든 것이 동일한 전력 엔벨로프 안에서 이루어져야 한다. 애플은 배터리 사용시간을 줄인 적이 거의 없기 때문에 M2 칩이 탑재된 노트북은 배터리 사용시간이 동일하거나 더 길어질 것으로 보이며, 성능이 대폭 개선될 것으로 전망된다. 특히, 애플은 A15 칩을 통한 배터리 사용시간 연장을 우선시했기 때문에 M2 노트북의 배터리 사용시간도 전반적으로 훨씬 더 나아질 것이다.
editor@itworld.co.kr
 Tags A14 M1칩 A15 m2칩
Sponsored

회사명 : 한국IDG | 제호: ITWorld | 주소 : 서울시 중구 세종대로 23, 4층 우)04512
| 등록번호 : 서울 아00743 등록일자 : 2009년 01월 19일

발행인 : 박형미 | 편집인 : 박재곤 | 청소년보호책임자 : 한정규
| 사업자 등록번호 : 214-87-22467 Tel : 02-558-6950

Copyright © 2022 International Data Group. All rights reserved.