아이폰 X이 출시된지도 벌써 많은 시간이 흘렀습니다. 역대급으로 비싼 아이폰이자 역대급으로 비싼 스마트폰인 아이폰 X은 그 사이 복합적인 평가를 받고 있는데요, 기존의 아이폰에 비해 크게 늘어난 전면 대 화면 비율이나 이로 인한 디자인 등으로 인한 긍정적 평가도 있지만, 반대로 비싼 가격과 아직 군데군데 정돈되지 못한 UI들로 비판적인 평가 역시 함께 받고 있습니다. 그렇다면 성능은 어떨까요. AP가 아이폰 8과 같은 A11 bionic을 공유한다는 점에서 그 성능 역시 아이폰 8 시리즈와 다르지 않을 것이라 미루어 짐작해볼 수 있습니다. 그리고 실제로 이 예측은 거의 맞습니다. 대부분의 면에서 아이폰 X의 성능은 아이폰 8 시리즈와 거의 비슷한 모습을 보여줍니다. 하지만 완전히 동일한 성능을 가진 것은 아니고, 이 성능을 써먹는 방법 또한 더 다채롭습니다. 그럼 지금부터 아이폰 X의 성능을 살펴봅시다.

먼저 아이폰 X에 들어간 A11 bionic 칩은 2개의 Monsoon 코어(성능 코어)와 4개의 Mistral 코어(효율 코어)로 이루어진 헥사 코어 디자인입니다. 덕분에 클러스터가 나눠져 있었지만 이 둘이 따로 동작하던 A10 Fusion칩보다 멀티코어 성능이 크게 증가했습니다. 물론 이 코어들은 항상 동작하는 게 아니라 부하에 따라 효율코어와 성능 코어를 켰다 껐다 하는 방식으로 동작합니다. 덕분에 아이폰 8 시리즈들은 물리적으로 줄어든 배터리 용량에도 불구하고 크게 늘어난 배터리 사용시간을 보여줬던 바가 있죠. 또, 그래픽 유닛의 경우 애플이 새로 디자인했다는 데 큰 의의를 둘 수 있겠습니다. 기존의 그래픽 유닛은 코어 클러스터가 6개 있는 디자인이었는데, 애플의 새로 디자인된 그래픽 유닛은 코어 클러스터 세 개로 더 높은 성능을 냅니다. 거기에 애플의 새 그래픽 유닛은 새로워진 공정에 힘입어 전력소모 역시 훌륭히 줄여냈습니다.

하지만 A11 bionic의 진가는 전통적인 CPU, GPU 성능 향상이 아니라 새로 도입된 뉴럴 엔진에 있습니다. 뉴럴 엔진은 머신러닝에 필요한 연산만을 전용으로 수행하게 설계된 하드웨어로 전용 하드웨어의 장점인 엄청난 전력대 성능비, 면적대 성능비를 확보했습니다. 뉴럴 엔진이 저전력에 강력한 머신러닝 연산 성능을 제공하는 덕분에 아이폰 X에 들어간 Face ID 등의 기능이 동작할 수 있게 되었죠. 지금까지 아이폰 X의 성능을 전체적으로 짚어봤는데요, 이제 자세한 내용을 하나하나 짚어봅시다.

CPU, GPU 성능 : Strongman

A11 bionic의 CPU 성능은 현재 존재하는 스마트폰 중에서 최강이라고 해도 과언이 아닙니다. 아이폰이 전통적으로 강세를 보여왔던 싱글 스레드 CPU 성능은 물론 멀티스레드 성능을 종합한 종합 CPU 성능 역시 경쟁 스마트폰을 멀찍히 따돌리고 있습니다. 아이폰 8 시리즈와의 성능 차이는 없다고 봐도 좋습니다.

그래픽 성능 역시 마찬가지입니다. 애플의 자체 디자인 그래픽 유닛은 강력한 성능을 보여주면서 동시에 낮은 전력만을 소모합니다. 다만 이 그래픽 종합 성능의 경우 짚어보고 갈 부분이 있습니다. 그래픽 벤치마크에 사용된 툴 중 GFXBench는 내부 렌더링 해상도와 실제 디스플레이 해상도가 동일한 아이폰 8과 아이폰 X의 해상도는 원래의 해상도를 그대로 잡지만 아이폰 8 플러스의 경우 내부 렌더링 해상도가 아닌 디스플레이 해상도에 맞춰 온스크린 테스트가 진행됩니다. 실제로 내부 렌더링 해상도 기준으로는 아이폰 8 플러스가 더 많은 픽셀을 그려내게 되지만, 실제 디스플레이 해상도인 1080p보다는 아이폰 X이 그려내는 픽셀의 개수가 더 많습니다. 즉, 온스크린 테스트에서 아이폰 X은 아이폰 8 시리즈보다 불리한 조건에서 경쟁하고 있습니다.

하지만 아이폰 X은 아이폰 8 플러스보다 더 높은 그래픽 성능을 보이는데, 이는 아이폰 X의 그래픽 유닛이 대략 10%정도 높은 클럭속도로 동작하기 때문입니다. 덕분에 아이폰 X은 아이폰 8보다 더 높아진 해상도에도 불구하고 아이폰 8과 비슷한 수준의 그래픽 체감 성능을 줄 것으로 보입니다.

스로틀링 성능 역시 아이폰 8 시리즈와 비슷한 양상을 띠는데요, 10% 클럭 상승이 있었지만 스로틀링 특성은 여전히 양호한 수준으로 유지되고 있습니다. 그렇다면 배터리 성능은 어떨까요?

배터리 성능 : 놓친 한 가지

결론부터 말하자면 아이폰 X의 배터리 사용시간은 기대치를 밑돌았습니다. 아이폰 8 시리즈보다 못한 배터리 사용시간을 보여준 것인데요, 출시 전 아이폰 X이 기존 아이폰들에 비해 큰 물리적 배터리 용량을 가지고 있었던 것에서 배터리 사용시간에 큰 기대를 가졌던 분들은 그 기대는 접는 것이 좋을 것 같습니다. 애플이 많은 배터리를 집어넣을 때는 다 이유가 있는 것이죠.

먼저 이렇게 배터리 지속시간이 떨어진 가장 큰 이유는 전면 대 디스플레이 비율의 증가입니다. 여전히 웹서핑과 같은 흰색 비중이 높은 컨텐츠에서 OLED 디스플레이의 전력 소모는 LCD보다 큽니다. 두 번째는 바로 두 개로 나눠진 배터리입니다. 아이폰 X은 배터리를 넣을 공간을 확보하기 위해 적층 PCB를 적용하는 등 많은 노력을 했습니다. 하지만 이렇게 확보된 공간은 L자형의 공간이었고 이 공간을 채우기 위해 직사각형 배터리 두 개를 활용했습니다. 두 개의 배터리를 이어 사용하는 기법은 분명히 손실이 발생하고 표기된 용량보다 적은 용량만이 실제로 가용할 것입니다.

사실 애플 임원진 인터뷰에 따르면 아이폰 X은 내년을 목표로 개발되고 있었고, 내년 시점에는 L형태의 단일 배터리가 해당 공간을 채울 것으로 보입니다. 즉, 이는 아이폰 X이 시간적으로 배터리 문제를 해결할 여유가 부족했음을 의미합니다. 결과적으로 아이폰 X의 배터리 성능은 2017년 스마트폰에 기대되는 것보다 부족한 수준이라고 정리해볼 수 있겠습니다.

뉴럴 엔진 : 머신러닝이 가져다주는 미래

A11 bionic 칩의 가장 흥미로운 부분은 바로 뉴럴 엔진입니다. 위에서도 간략히 소개했듯이 뉴럴 엔진은 머신러닝에 필요한 연산만을 전용으로 수행하는 하드웨어 회로입니다. 이런 머신 러닝 연산장치는 애플 뿐 아니라 구글, 인텔, 엔비디아, 화웨이 등의 업체에서도 이미 도입했거나 도입할 예정이며, 앞으로는 스마트폰 AP의 기본 옵션이 될 것으로 보입니다. 물론 애플은 늘 그렇듯 이런 신기술을 잘 다듬어 소비자들이 경험할 수 있도록 바꿔놨죠. 아이폰 X에서 새로 도입된 Face ID는 뉴럴 엔진의 성능에 의해 구동됩니다. Face ID는 전면 카메라, 적외선 카메라에서 온 정보를 학습된 신경망을 통해 연산하여 그 결과를 내놓는 형식으로 동작합니다. 이 과정에서 수많은 연산들이 수행되는데, 이것이 저전력으로, 빠르게 동작할 수 있는 것에서 뉴럴 엔진의 효용성을 느낄 수 있습니다.

이 외에도 애니모티콘 등의 재미있는 기능 역시 뉴럴엔진을 이용하며, 사진, 영상 촬영에도 역시 뉴럴 엔진이 관여합니다. 또, iOS 11에서 공개된 Core ML등의 프레임워크를 이용한 앱 역시 뉴럴 엔진의 성능을 활용할 수 있습니다. 알파고 이후로 일반인들에게도 널리 알려진 머신러닝 기법이 앞으로 스마트폰에 어떤 가능성을 가져다줄지가 기대됩니다.

화웨이는 애플보다 더 강력한 연산성능의 머신러닝 회로를 발표했고, 실제로 제품에 탑재했습니다. 이처럼 머신러닝 회로는 앞으로 스마트폰의 성능 기준에 중요한 요소 중 하나로 작용할 것입니다. 여기에 대해서는 추후 별도의 글로 찾아뵙도록 하겠습니다.

결론 : 비싼 가격의 얼리 억세스

물론 A11 bionic 칩은 아이폰 8 시리즈에도 탑재되었습니다. 하지만 애플이 아이폰 X으로 보여주고자 했던 미래에는 분명히 뉴럴 엔진으로 가능해지는 여러 기능들이 포함되어 있었을 것이라 확신합니다. 아이폰 X의 성능은 완벽에 가깝습니다. 매우 강력한 CPU, GPU 성능으로 전통적인 성능 역시 잡은 데다가 뉴럴 엔진의 추가로 여러 재미있는 기능들을 추가했고, 개발자들에게도 새로운 가능성을 열어주었습니다. 향상된 제조공정은 이 강력한 성능을 적은 스로틀링만으로 사용할 수 있게 해 줬습니다.

하지만 역시 미래를 미리 보는 대가는 비쌉니다. 비단 가격만을 말하는 것은 아닙니다. 아이폰 X은 두 개의 배터리를 이어서 사용해서 물리적인 배터리 용량에 비해 손해를 봤을 뿐 아니라 이것이 실제로 배터리 사용시간을 짧게 만들기까지 했습니다. 무게가 무거워지는 것은 덤이죠. 물론 이런 문제는 내년에 L자형 배터리를 채택하여 해결할 수 있는 문제지만, 그렇기에 이번 아이폰 X은 얼리 억세스의 느낌을 가진 제품이라고 느껴집니다. 물론 이런 비용을 지불하고도 얼리 억세스를 사용하고 싶다면, 충분히 만족스러운 선택이긴 할 겁니다.

저는 다음번에 더 좋은 글로 찾아뵐 것을 약속드리며, 오늘은 이만 인사드리겠습니다. 감사합니다.