'AP 절치부심' 삼성전자, 야심작 '엑시노스 2100' 출시

삼성전자, 12일 첫 5G 모뎀 원칩 '엑시노스 2100' 출시
엑시노스 출시 행사는 이번이 처음…"성능 자신감 표현"
5나노 EUV 공정·ARM 설계 등으로 성능·AI 기능 향상"

강인엽 삼성전자 사장(시스템LSI 사업부장)이 '엑시노스 2100'을 소개하고 있다/사진제공=삼성전자

삼성전자 시스템LSI 사업부가 모바일 애플리케이션(AP) '엑시노스 2100'을 출시했다. 최첨단 공정을 활용하고, 최신 설계 기술을 적용해 성능을 대폭 끌어올린 게 특징이다.

지난해 주력 스마트폰이었던 갤럭시S20, 갤럭시노트20 국내 판매 모델에 탑재되지 못할 정도로 자존심을 구겼던 삼성전자의 '엑시노스'가 새 모델과 함께 본격 시장 점유율을 확대할 수 있을 지에 관심이 모인다.

삼성 첫 엑시노스 출시 행사

12일 삼성전자는 온라인 행사를 통해 자사 처음으로 5세대 통신(5G) 모뎀과 AP를 통합한 엑시노스 2100를 공개했다. 삼성전자가 엑시노스 제품과 관련, 발표 행사를 진행한 건 이번이 처음이다.

엑시노스 2100은 대폭 향상된 성능이 특징이다. 삼성전자의 초미세 공정인 5나노미터(nm·10억분의 1m) 극자외선(EUV) 공정에서 양산됐다. 선폭이 좁을수록 더 작고 효율성이 높은 제품이 만들어진다.

또 영국 반도체 설계업체 'ARM'의 '코어텍스' 설계도대로 중앙처리장치(CPU)가 개발됐다. 삼성전자는 2019년 11월 AP 성능 향상을 위해 회사 내부에 있던 CPU 개발팀을 해체했다.

이에 따라 중앙처리장치(CPU), 그래픽처리장치(GPU) 성능이 각각 30%, 40% 이상 향상됐다는 게 삼성전자의 설명이다. 스마트폰나 태블릿PC 등의 기기 자체에서 유·무선 통신에 접속하지 않고도 작동이 가능한 인공지능(AI) 기술인 '온디바이스 AI' 성능도 강화됐다.

ARM 설계로 CPU·GPU·온디바이스 AI 성능↑

이처럼 성능을 끌어올린 엑시노스 2100은 오는 14일(현지시간) 공개되는 '갤럭시S21' 시리즈에 퀄컴의 최신 AP '스냅드래곤 888'과 출시 국가별로 달리 탑재될 예정이다. 삼성전자는 ARM과의 협력을 기반으로 엑시노스 2100의 설계를 최적화해 성능을 대폭 향상시켰다고 말했다.

엑시노스 2100엔 최대 2.9기가헤르츠(GHz)로 구동되는 고성능 '코어텍스-X1' 1개, '코어텍스-A78' 3개, 저전력 '코어텍스-A55' 4개를 탑재하는 '트라이 클러스터구조'로 설계됐다. 이에 따라 멀티코어 성능이 전작 대비 30% 이상 향상됐다고 삼성전자는 설명했다.

엑시노스 2100/사진제공=삼성전자

GPU론 ARM의 최신 제품인 '말리-G78'이 탑재됐다. 역시 전작 대비 그래픽 성능이 40% 이상 향상됐다. 삼성전자는 "이를 통해 빠르면서도 현실감 높은 그래픽 처리가 가능해져, 게이밍은 물론 증강현실(AR), 가상현실(VR) 등 혼합현실(MR) 기기에서의 사용자의 몰입도를 극대화할 수 있게 됐다"고 말했다.

강화된 온디바이스 AI 기능도 눈에 띈다. 삼성전자에 따르면 엑시노스 2100은 3세대 차세대 인공지능 반도체(NPU) 코어와 불필요한 연산을 배제하는 가속기능 설계 등을 통해 초당 26조번 이상의 AI 연산 성능을 확보했다.

이로써 중앙 클라우드 서버와의 데이터를 교환하지 않고도 단말기 자체에서 고도의 AI 연산이 가능하기 때문에 대규모 데이터를 빠르게 처리할 수 있게 됐다. 또 인터넷 연결을 위한 네트워크가 지원되지 않는 상황에서도 사용자의 개인정보를 보호하고, 안정적인 AI 서비스를 이용할 수 있다.

이날 행사에 참석한 폴 윌리엄슨 ARM 클라이언트사업부 부사장 겸 총괄은 "더 빠른 이동통신, 향상된 그래픽 성능과 인공지능 기술은 새로운 모바일 사용자 경험을 제공하는데 필요한 중요한 기술로 주목받고 있다"며 "삼성전자가 ARM과 긴밀하게 협력해 출시하는 '엑시노스 2100'은 차세대 스마트기기에 필요한 최상의 모바일 솔루션이 될 것"이라고 말했다.

멀티미디어 성능도 장점

엑시노스 2100은 강화된 멀티미디어 성능도 강점이다. 엑시노스 2100은 최대 2억 화소 이미지까지 처리할 수 있는 고성능 이미지처리장치(ISP)를 장착했다. 이에 따라 최대 6개의 이미지센서를 연결하고, 4개의 이미지센서를 동시에 구동할 수 있다.

삼성전자는 "광각·망원 등 다양한 화각의 이미지센서를 통해 입력되는 이미지, 영상을 활용한 다이나믹한 촬영 기능을 지원한다"고 설명했다.

강인엽 삼성전자 사장(시스템LSI 사업부장)이 '엑시노스 2100'을 소개하고 있다/사진제공=삼성전자

5G 모뎀을 내장한 엑시노스 2100은 하나의 칩으로 5G 네트워크까지 모두 지원하기 때문에 제조사 입장에선 부품이 차지하는 면적을 줄여 모바일 기기의 설계 편의성을 높인 것도 장점이다. 내장된 5G 모뎀은 저주파대역(서브-6)은 물론 초고주파대역(밀리미터파)까지 주요 주파수를 모두 지원한다.

강인엽 삼성전자 시스템 LSI사업부장 사장은 "'엑시노스 2100'에 최첨단 EUV 공정, 최신 설계 기술을 적용해 이전 모델 보다 강력한 성능과 함께 한단계 향상된 AI 기능까지 구현했다"며, "삼성전자는 앞으로도 한계를 돌파하는 모바일AP 혁신으로 프리미엄 모바일기기의 새로운 기준을 제시해 나가겠다"고 밝혔다.

5나노 EUV 공정서 생산

삼성전자는 소비전력 효율화를 위한 솔루션과 설계를 적용해 전력 사용량을 최소화했다.

소비전력이 7나노 대비 최대 20% 개선된 최신 5나노 EUV 공정으로 생산되는 엑시노스 2100은 AI 연산에 소모되는 전력도 절반 수준으로 감소했다.

이와 함께 전력 효율을 최적화하는 자체 솔루션 'AMIGO'를 탑재해 고화질·고사양 게임과 프로그램을 구동할 때 배터리 소모에 대한 부담을 줄였다.

이로써 전력효율 향상을 위해 제품 설계부터 제조, 그리고 사용 환경까지 고려했다는 게 삼성전자의 설명이다. 이에 따라 스마트기기의 배터리 충전 횟수를 줄일 수 있어 탄소 배출량 감축에도 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

김경준 삼성전자 무선사업부 개발실장 부사장은 "삼성전자는 고객들에게 최고의 모바일 경험을 제공하기 위해 끊임없이 노력하고 있다"며 "'엑시노스 2100'의 강력한 코어성능과 한단계 향상된 AI 기능은 차세대 플래그십 스마트폰 개발에 크게 기여했다"고 말했다.

배성수 한경닷컴 기자 baebae@hankyung.com