안녕하세요 여러분. 닥터몰라의 편집장 이진협입니다. 오늘은 스냅드래곤 835를 탑재한 원플러스 5의 성능을 분석해봤는데요, 이 글은 닥터몰라(링크)에서도 보실 수 있습니다.

Oneplus가 벌써 원플러스 5를 출시했습니다. 원플러스 5는 적당한 가격에 좋은 성능을 제공하는, 가격대 성능비에 초점을 맞추고 있는 스마트폰입니다. 원플러스 5는 퀄컴의 스냅드래곤 835를 탑재하고 있는데, 이 어플리케이션 프로세서는 엑시노스 8895와 함께 삼성의 플래그십 스마트폰인 갤럭시 S8 시리즈에도 들어가 있습니다. 엑시노스 8895의 성능 분석은 이전의 갤럭시 S8 성능 리뷰에서 보여드린 바 있는데요, 오늘은 안드로이드 진영의 양대 플래그십 프로세서 중 두 번째인 스냅드래곤 835의 성능을 분석해 봅시다.

스냅드래곤 835는 엑시노스 8895와 마찬가지로 10nm FinFET 공정을 통해 생산됩니다. 삼성의 10nm 공정에서 생산하면서 그 조건으로 갤럭시 S8에 해당 칩을 우선적으로 공급하기로 했다는 소식도 있었는데요, 덕분에 LG가 한 세대 전 퀄컴 프로세서인 스냅드래곤 821을 달고 G6를 출시하기도 했었죠. 원플러스는 생산 규모 자체가 크지 않고, 기간도 상당히 지났으므로 스냅드래곤 835를 달고 무리없이 출격한 모양새입니다.

전통적으로 퀄컴의 스냅드래곤 플래그십은 같은 세대의 엑시노스 플래그십에 비해 CPU 성능이 낮고, 그래픽 성능이 높은 경향을 보여왔었는데요, 이번 세대 플래그십에서는 이런 경향성이 사라졌다고 봐도 과언이 아닙니다. 이는 퀄컴이 자사의 커스텀 프로세서 아키텍처를 포기한 데 원인이 있습니다.

같은 ARM 프로세서인데 어떻게 커스텀 아키텍처가 있을 수 있는지를 궁금해하시는 분들을 위해 프로세서의 동작과 설계에 대해 간단히 설명을 드리도록 하겠습니다. 프로세서에는 명령어 집합 아키텍처(Instruction Set Architecture; 이하 ISA)라는 것이 있습니다. 이 ISA라는 것은 CPU와 소프트웨어 사이에 있는 일종의 규칙으로, 소프트웨어는 ISA에 적혀있는 명령어들을 사용해 CPU에 명령을 내리고, CPU는 ISA에 기술된 방식으로 해당 명령어를 처리해 결과를 반환하는 방식으로 동작하게 됩니다.

즉, CPU 내부에서 명령어가 어떻게 처리되는지와 관계없이, ISA에 적혀진 규칙대로만 CPU가 동작한다면 소프트웨어는 자신의 일을 그대로 수행할 수 있습니다. ARM은 실제로 이런 방식의 라이선스 역시 지원합니다. 이 방식의 라이선스를 이용하면 CPU 제조사는 ARM의 ISA에 맞도록 CPU의 논리 구조를 설계할 수 있습니다. 여기에 해당하는 대표적인 예시가 애플의 어플리케이션 프로세서와 퀄컴이 지난 세대 칩셋들에 적용시킨 마이크로아키텍처가 있겠습니다.

퀄컴은 Krait 아키텍처부터 시작해서 자사의 커스텀 아키텍처로 프로세서를 생산했었습니다. ARMv8로 ISA가 바뀔 때 여기에 맞춘 자사의 커스텀 아키텍처를 설계하는 과도기에서 ARM의 표준 마이크로 아키텍처인 Cortex A57, A53을 사용한 프로세서(스냅드래곤 810)를 내기도 했지만, 여러 이유로(프로세서가 불탄다던지...) 이내 Kryo라는 자사 표준 아키텍처로 돌아왔습니다.

하지만 퀄컴의 Kryo는 생각보다 실망스러웠습니다. Kryo 마이크로아키텍처는 ARM의 표준 아키텍처보다 더 넓은 마이크로 아키텍처를 채택하여 싱글코어 성능을 늘리고자 했습니다. 우리는 멀티코어가 일반적인 세상에 살고 있지만, 여전히 싱글코어 성능 향상은 매우 중요합니다. 컴퓨터의 연산성능을 측정하는 기준은 크게 두 가지로 나눠볼 수 있는데, 첫 번째가 반응 속도, 두 번째가 처리율입니다. 이를 쉽게 설명하자면 반응 속도는 내가 어떤 물건을 주문했을 때, 이 물건이 도착하기까지 걸리는 시간을 뜻하고, 처리율은 배송회사가 정해진 시간동안 배송한 물건의 총량을 뜻합니다. 즉, 이 두 개념은 물리량 자체가 다른 완전히 다른 개념이라고 보실 수 있겠습니다.

다만 싱글코어 컴퓨터가 주류를 이루고 있을 때는 연산성능이 향상되면 이 두 성능 지표가 모두 개선되기 때문에 굳이 이들을 구분해서 생각할 필요가 크지는 않았습니다. 하지만 멀티코어화가 지속되면서 이 둘이 따로 노는 경우가 잦아졌습니다. 코어의 성능이 늘어나지 않고 코어의 개수만 늘어나는 경우에는 처리율은 이에 맞춰 선형적인 상승을 보여주지만 반응속도는 상대적으로 더디게 개선됩니다. 여기서 중요한 것은 일반 사용자가 컴퓨팅 기기를 사용할 때 체감할 수 있는 항목은 처리율보다는 반응 속도에 가깝다는 점입니다. 또, 코어가 늘어나면 캐시 무결성 문제, 스케줄링 문제 등 싱글코어에서는 발생하지 않는 오버헤드 역시 늘어난다는 것도 감안해야 합니다. 즉, 멀티코어화가 상당히 진행된 현재에 있어서도 체감 성능 향상을 위해서는 강력한 싱글코어 성능은 반드시 필요합니다.

하지만 Kryo 아키텍처는 원했던 것과는 달리 ARM 표준 아키텍처와 비교해서 큰 폭의 싱글코어 성능 향상을 이루는 데 실패했습니다. 반대로 더 넓은 아키텍처를 설계하기 위해 여러 자원들을 투자해 전체 코어 개수가 줄어들었기 때문에 멀티코어 성능은 당연히 ARM의 표준 마이크로 아키텍처를 여러 개 투입한 프로세서에 비해 떨어졌습니다. 즉, 싱글코어 성능을 늘려 ARM의 표준 아키텍처와 싸워보겠다는 퀄컴의 꿈은 깨어진 셈이지요.

결과적으로 퀄컴은 기술적으로 ARM 표준 아키텍처에 비해 훨씬 뛰어난 커스텀 프로세서를 생산하는 것이 더 이상은 어렵다고 판단했거나, 자사의 아키텍처를 직접 설계하는 비용대비 이득이 크지 않다고 판단했고 그 결과 다시 ARM의 표준 마이크로 아키텍처로 복귀했습니다. 다만 이번에는 ARM의 마이크로 아키텍처를 가져다 쓰되, 일부 부분을 입맛에 맞게 수정해서 사용할 수 있는 라이선스를 사용해 스냅드래곤 810의 재판이 일어나지 않도록 힘을 쓴 모습입니다.

결과적으로 스냅드래곤 835는 전작인 스냅드래곤 821에 비해 큰 폭의 CPU 성능 향상을 보여주고 있습니다. 스냅드래곤 835는 엑시노스 플래그십에 비해 CPU 성능이 낮았던 경향 역시 깨고, 엑시노스 8895와 매우 유사한 성능 특성을 보여주고 있습니다. 이는 반대로 말하면 삼성이 자체 설계한 엑시노스 M2의 성능 역시 ARM의 표준 아키텍처에 비해 특기할만큼 좋은 성능을 보여주지는 못하고 있다는 것을 의미합니다. 퀄컴이 어느 정도 싱글코어 성능 추격을 포기하면서 애플의 마이크로아키텍처는 독보적인 싱글코어 성능을 보여주고 있는 점 역시 특기할 만합니다.

스냅드래곤 835는 엑시노스 8895와 거의 비슷한 CPU 성능을 보여주면서 전통적인 단점을 만회하는 데 성공했습니다. 하지만, 동시에 실점도 했으니 전통적으로 강세를 보이던 그래픽 성능에서 엑시노스 8895의 추격을 허용한 점입니다. 삼성이 말리의 새 그래픽 아키텍처를 적용하면서 큰 폭의 그래픽 성능 향상을 보였던 것과는 달리 스냅드래곤 835는 상대적으로 적은 폭의 성능 향상만을 보이며 그래픽 성능 역시 스냅드래곤 835와 엑시노스 8895는 비슷한 양상을 보입니다.

스냅드래곤 835와 엑시노스 8895는 같은 삼성의 10nm 공정에서 생산되었기 때문에 스로틀링 특성 역시 비슷한 모습을 보입니다. 스냅드래곤 835와 엑시노스 8895 모두 갤럭시 S7과 갤럭시 노트 FE에 탑재된 엑시노스 8890에 비해 적은 폭의 스로틀링만이 있음을 확인할 수 있습니다.

마지막으로 배터리 성능은 10nm 공정에 힘입어 꽤 높은 수치를 보이고 있음을 확인할 수 있습니다. 특히 게이밍에서 배터리 성능이 오래가는데, 그래픽의 성능 자체는 엑시노스 8895와 비슷하더라도 그 전력효율은 여전히 우위에 있음을 짐작해 볼 수 있게 합니다.

결과적으로 스냅드래곤 835는 엑시노스 8895와 그 성능 특성이 매우 비슷한데요, 즉 최종 평가는 갤럭시 S8 성능리뷰때와 다르지 않습니다. 스냅드래곤 835는 안드로이드에서 명실상부 최고의 성능을 보여주는 양대 플래그십 프로세서지만, 애플의 프로세서에 비해 크게 뒤지는 싱글코어 성능은 아쉬운 부분입니다. 올 하반기 애플의 A11 Fusion 프로세서에 대항할 개선판 프로세서가 기대되는 부분입니다.