퀄컴 스냅드래곤 vs 삼성 엑시노스

 

2015년

퀄컴 '스냅드래곤 810 발열 문제없다' 공식 입장 발표

퀄컴, 스냅드래곤810 '발열 논란' 적극 진화(종합)

퀄컴 최초의 64비트 CPU

SD810의 발열이 심해서 삼성은 전 모델에 엑시노스를 사용

 

2021년

"퀄컴, 다시 TSMC 품으로…'삼성 제조' 스냅드래곤888 발열 탓"

퀄컴 스냅드래곤 888 발열은 810 보다 심각할 수 있습니다.

스냅드래곤 888이 퀄컴의 미국 시장 몰락의 시작점이 될 이유

 

삼성, 대놓고 갤럭시S21 발열 잡는다…새 업데이트 포함 - 2021.06.18

"이번 업데이트로 유지력도 좋아지고 발열이 확실히 많이 떨어졌다"

"이전에는 100~120 사이 프레임이 나오던 게임이 발열 패치 이후에는 60프레임으로 고정이 됐다"

"40~50도 이상 기기 온도가 높은 분들은 체감되실 수 있겠지만 온도가 낮았던 사람은 성능을 낮추는 업데이트를 굳이 해야 하나 싶다"

 

삼성, 갤럭시S21 발열 잡자마자 이번엔 '배터리 과소모' 논란

The Snapdragon 888 vs The Exynos 2100: Cortex-X1 & 5nm - Who Does It Better?

 

삼성의 엑시노스 2100은 퀄컴의 SD888보다 15~30%정도 많은 전력을 소비한다.

 

2022년

퀄컴 스냅드래곤8 Gen1발표 발열 잡았을까?

Snapdragon 8 Gen 1, 성능 향상되었지만 발열은 여전하다

“이건 사기다”…갤럭시 S22 유저들, 게임 성능 제한에 '부글부글'

"발열 때문에"···갤럭시S22, 게임 성능 제한 'GOS' 논란

 

현재 기술 수준에서 가장 전성비가 좋은 모델은 중급 AP다. 미디어텍 디멘시티 8100, 퀄컴 스냅드래곤 778~780G 등이다. 고급 제품은 억지로 클럭을 올려서 발열과 전력 소비가 높고 성능을 유지하지도 못한다.

 

1~2년도 아니고 7년이나 그전부터 문제가 있었는데 해결이 안 되고 있다는 것은 해결할 의지가 없거나 능력이 부족하다는 추측을 할수 있다. 모바일 AP는 과거 PC의 발전을 따라왔고 같은 문제가 발생했는데 왜 해결을 안 하는지 의문이다.

 

---

 

○ 최신 모바일 AP의 문제점

프레스캇 진짜 삼겹살 구울수 있냐?

 

과거 인텔도 유사한 실수를 한 적이 있다. AMD는 클럭 당 처리량을 늘렸고 네이티브 멀티코어 제품을 출시하면서 잘나가게 되었다. 인텔은 프레스캇과 동시에 연구하던 노트북용 저전력 모델을 개조하여 급하게 출시하게 된다. 

 

시간이 흘러 인텔이 자만으로 삽질을 하던 중 AMD에서 라이젠이 나오게 되고 개인용 6~8코어 이상의 칩이 출시 된다. 급한 인텔은 고성능 코어를 발표했지만 발열 문제가 생기게 된다. i5-9600은 프레스캇처럼 100도에 가깝다. 

 

2021년 7월 퀘이사존 쿨링팬 60종 벤치마크

수냉 가성비 끝판왕! 3RSYS Socoool CT 240 / 360 RGB

공랭쿨러의 정석! 3RSYS Socoool RC400

추천하는 가성비 CPU 공랭쿨러 리스트

 

☆ INTEL i5-9600K (=퀄컴의 화룡)

인텔 정품 쿨러 100도

6~7만원 가성비 수냉 쿨러 : 70~77도. 온도가 일정하게 유지. 12코어 이상에서만 추천.

1만원 싸구려 쿨러 : 70도

2만원 가성비 쿨러 : 66도

3만원 가성비 쿨러 : 64도

10만원 공랭쿨러 : 63도

14만원 거대 공랭쿨러 : 61도

 

고가 공랭쿨러나 거품이 넘치는 수냉제품과 2~3만원대 공랭 쿨러의 성능 차이가 크게 없다. 일반인은 12~16코어 제품을 사용하지 않기 때문에 수냉은 튜닝용 장비라고 봐야 한다. 

 

라이젠 9 5950X도 감당하는 가성비 쿨러. 3RSYS SOCOOOL RC400

Noctua COMPATIBILITY CENTRE - AMD RYZEN 9 5950X

 

코어가 16개인 라이젠9 5950x도 3만원대 공랭쿨러로 무리 없이 작동한다. 

 

 

https://youtu.be/SL-O59mTJ20

 

무팬 쿨러 : 85도 → 쿨러 + 냉각팬 : 67도

 

팬의 여부에 따른 성능차이를 쉽게 알 수 있는 영상이다. 팬이 없으면 히트파이프+엄청난 면적이 있어도 쿨링이 불량하다. 작은 쿨러를 장착하니 2만원대 쿨러와 성능이 같다. 

 

발열이 문제가 된다면 인텔의 초코파이 쿨러(기본)가 버틸 수 있는 수준까지만 작업을 하면 되는데 그럴 거면 고성능 코어를 살 이유가 없다.

 

 

https://www.mi.com/mi12

 

인공위성 냉각 기술 도입…샤오미, 스마트폰 발열 해법은?

샤오미 12 pro 디테일 리뷰

 

퀄컴 스냅드래곤 8 Gen 1을 사용하는 샤오미의 'Xiaomi 12'에 거대한 방열판을 장착했지만 온도가 높아서 게임 성능이 전작보다 못하다.

 

모바일도 고성능을 내려면 PC처럼 공랭 쿨러를 설치해야 하는데 공간이 없다. 모바일에서 수냉이라고 광고하는 제품은 PC의 공랭쿨러에 사용하는 히트파이프를 작게 만들어 장착한 것이다. 당연히 발열은 해결할 수 없고 최고의 성능을 낼 수 없게 된다.

 

 

---

○ 스마트폰 + 외부 공랭쿨러

 

이게 왜.. 괜찮지..? 붙이기만했는데 성능은 2배로 유지시켜주는 스마트폰 쿨러를 사봤습니다. -  ITSub잇섭

 

 

 

○ 3DMark 와일드 라이프 익스트림 테스트 : 갤럭시s21울트라 최고 성능 = 아이폰12프로 최저성능

 

갤럭시s21은 공랭 쿨러 유무에 따라 1.3~1.5배 정도의 성능 차이가 발생한다. 아이폰 12 PRO도 점차 성능이 감소하지만 극단적으로 떨어지지 안는다. 외부 쿨러는 아이폰 12처럼 온도를 내려서 수명을 늘리는 역할 정도가 적당하다.

 

노트북의 발열을 해결하기 위해서 외장 쿨러를 사용하는 소비자들이 가끔 있기는 했지만 대부분 사용자는 쿨러 없이 사용하고 있다. 외부 쿨러를 사용해야 성능이 유지되는 제품이 정상일까? 

 

---

○ 삼성 엑시노스 9810 스케줄러 문제

• 2.3 GHz에서 2.9 GHz로 상승 시 전력 소모는 2배 가량 증가 (클럭 26% 상승)

• 스케줄러와 DVFS의 설정 문제로 인해 빅 클러스터 전환에 약 60 ms 소요 후 최저클럭에서 2.3 GHz에 도달하는데 약 370 ms, 2.7 GHz에 도달하는데 약 410 ms가 소요.

  • 퀄컴 스냅드래곤 845 SDM845는 빅 클러스터 전환에 약 65 ms 소요 후 동시에 최고클럭 도달해서 격차가 발생

Samsung’s statement on Exynos 990 vs Snapdragon 865 is unconvincing

-  Exynos 990(M5 코어)을 '고성능 모드'로 작동시키면 이상하게 동작하고 상당히 큰 전력 패널티가 발생한다.

 

삼성전자, 독자 CPU 코어 개발 프로젝트 '몽구스' 중단

- “자체 시피유 코어 개발 대신 지피유 등에 역량을 더 집중하기 위한 것”

 

삼성은 발열과 스케줄러 문제를 해결 못했고 코어개발팀을 해체하였다. 삼성이 CPU나 GPU의 클럭을 실시간으로 빠르게 조절하는 능력이 있었다면 이번 GOS 사태처럼 처음부터 저성능으로 세팅하지 않고 실시간으로 조절되게 했을 것이다. 이런 회사에 설계 능력이 있다고 믿기 어렵다.

 

---

○ 스냅드래곤 888

 

퀄컴 스냅드래곤 888, 전작 대비 얼마나 좋아졌나

- CPU 성능 25% 증가, 전력소모량 20% 개선, 렌더링 속도 30% 향상 

'엑시노스 2100' vs. '스냅드래곤 888'… 마침내 삼성 CPU의 전성기가 도래할까

- 성능은 동일. 엑시노스 2100은 8시간, 스냅드래곤 888은 10시간 사용

 

현실은...

2021년 2월 8일, 아난드텍이 공개한 Basemark 및 GFX 벤치마크 

 

그래픽 처리능력의 최대치는 35%정도 증가하였지만 발열 문제로 바로 쓰로틀링이 걸린다. 그래서 실 성능은 전작과 비슷하거나 떨어진다. 성능이 스냅드래곤 865+와 비슷한데 전력 소비가 줄었기 때문에 발전한 것은 맞다.

 

위에서 스마트폰에 외장 공랭 쿨러를 장착해서 테스트 하였다. 갤럭시s는 공랭 쿨러가 있어야만 높은 성능을 꾸준하게 유지한다. 소비자 입장에서 보면 이전작인 865+수준의 성능이 정상이고, 최대성능은 오버클럭을 한 것과 같다. 그리고 엑시노스2100은 퀄컴에 비해 여전히 전력효율이 낮다.

 

 

스냅드래곤 888이 퀄컴의 미국 시장 몰락의 시작점이 될 이유

- 미국 내에 888을 사용하는 기업 감소, 삼성의 갤럭시도 부진

차기 Z폴드3에 들어가는 스냅888 플러스, 그런데 성능은 '똥망'?

-  싱글코어는 3% 성능향상, 멀티코어는 2.4% 성능하락

 

내리막을 걷기 시작한 퀄컴.

 

 

퀄컴 '스냅드래곤8' 얼마나 빨라졌나

- 스냅드래곤 888 대비 30% 향상...그래픽 성능은 최대 2배 향상

스냅드래곤8 1세대 성능 벤치마크로 직접 살펴보니

- 퀄컴 스냅드래곤 888보다 싱글코어는 39%, 멀티코어는 30% 우수
- GFX 벤치마크 성능은 30%, 절전 능력은 25% 향상

 

이번 스냅드래곤8은 그래픽 성능이 최대 200%까지 증가하였다고 한다. 최대 30%의 성능이 증가 했던 이전작도 발열 문제로 쓰로틀링이 걸렸는데 최대 성능을 2배로 늘렸는데 정상적인 동작을 할까?

 

 

갤럭시s21이 쓰로틀링으로 성능저하가 심한데도 사용자들이 별말 없이 써주니 s22에서 GOS를 이용하여 성능을 제한시켰다는 의심이 든다.

 

---

○ 검증된 해결 방법

 

☆ AMD K8 마이크로아키텍처

최초의 일반사용자용 x86 호환 64-bit CPU

클럭당 처리량 넷버스트의 1.5배 (인텔 3GHz = AMD 2GHz)

하이퍼 트랜스포트(높은 대역폭 확보)

메모리 컨트롤러 내장

네이티브 듀얼코어

클럭을 실시간으로 조절하는 저전력 기술(쿨 앤 콰이어트)

 

AMD K7 : 정수 연산 장치(2개 → 3개),  부동소수점 연산 유닛(1개 → 3개), 매크로옵 도입, 디코더 최적화

 

현대 CPU의 구조 : 프론트엔드 편, 현대 CPU의 구조 : 백엔드 편

프론트엔드 : AMD K7(디코더 3개)  >>>>>  넷버스트(디코더 1개)

백엔드 : AMD  K7(동시에 6개의 명령어 처리)  >  넷버스트(동시에 4개의 명령어 처리)

 

인텔 코어 : 디코더 증가(1개→4개). 동시에 7개의 명령어 처리. 클럭 감소(소비전력↓, 발열↓).

- 스카이레이크, 5명령​​ 디코더와 6명령 uOP 캐시의 이유 2015

 

 

☆ 애플 실리콘의 발전

Cortex-A9 → Cortex-A15 : 한 사이클에 2개 → 3개의 명령어 디코더

 

애플 Cyclone :  3 → 6-Wide 디코더 구조로 2배 증가. 2013년 출시. 인텔 하스웰 급.

 

애플 M1(Apple Firestorm) : 8-Wide 디코더 구조

- 인텔 Sunny Cove(서니 코브) : 5-Wide 디코더 구조

- AMD Zen3 : 4-Wide 디코더 구조

 

애플의 M1은 AMD의 K7과 유사한 방식의 변화다. 

 

디코더는 사람이라고 생각하면 쉽다. 한사람이 두 번 일하는 것과 두 사람이 한번 일하는 것 어느 쪽이 열이 많이 날까? 사람 수가 적을수록 같은 일을 할 때 빨리해야 되고 열이 발생하게 된다. 그렇다고 사람의 수를 무작정 늘린다고 업무 효율이 올라갈까? 사람들이 이동할 공간(Reorder Buffer)도 있어야 하고 정확한 업무지시를 내려줄 똑똑한 관리자(스케줄러, 분기 예측, 추측 실행 등)도 필요하다.

 

아무리 최적화를 해도 사람이 많이 있으면 에너지를 많이 사용한다. 애플은 고성능/저전력 코어를 분리해서 부하가 작은 작업은 저전력코어에게 일을 시켜서 전력소비를 줄인다.

 

---

○ 가장 필요한 것

짐 켈러 Jim Keller (engineer)

- AMD 라이젠 개발에 참여한 짐 켈러, 인텔로 이적해 SoC 개발

- 삼성이 탐낸 천재 설계자 짐 켈러, 테슬라 떠나 인텔 품으로

- 애플·AMD·인텔 거친 짐 켈러 영입한 AI 스타트업 '텐츠토렌트'

 

이와타 사토루, 말 한마디로 죽었다 살아난 '동물의 숲'

닌텐도의 두뇌, 슈퍼마리오의 아버지 ‘미야모토 시게루’

PS 아버지 쿠타라기 켄 퇴임, 역사가 되다

 

스티브 잡스는 아이폰 반대했다

- 잡스, MS 간부에 격분해 아이폰 만든 사연

- "애플, 잡스 반대한 아이폰5 디자인 강행"

- 애플스토어의 神話 창조한 론 존슨

 

엔씨, 넥슨, 삼성 같은 기업들 보면 직원들이 매우 똑똑 할 것 같지만 결과적으로 월급루팡이었다. IT분야에서는 평범한 사람이 수백명 모여봐야 천재 한명을 못 이긴다. 그리고 그런 직원들보다 중요한 것이 CEO다. 삼성이 진짜로 혁신을 할 생각이 있다면 저런 사람들 데리고 와서 전권을 줘야한다.

 

 

최초 스마트폰 제조사 노키아의 비극

- 스마트폰 추세 모르고 하드웨어에 매달리다 실패

 

브라이언 크르자니크

-  36년 '인텔맨' CEO, 사내연애로 불명예 퇴진

-  인텔 칩 치명적 보안 결함 들통나며 최대 위기 “알고도 은폐”

 

삼성의 상황은 과거 인텔이나 노키아와 유사하다. 새로운 CEO를 구하지 못한다면 결과도 비슷할 것이다.

 

---

○ 누구의 탓인가?

1. 기본 설계를 한 ARM

2. 너무 강력한 AP를 개발한 애플

3. 발열문제를 해결 하지 않고 그대로 사용한 퀄컴+생산한 삼성

4. TSMC나 미디어텍보다 못한 엑시노스를 설계&생산한 삼성

5. 동일한 설계를 받아서 퀄컴과 삼성보다 좋은 AP를 설계한 미디어텍

 

 

<요약>

1. 퀄컴과 삼성은 능력이 없어서 그냥 클럭만 올려서 출시했다. (높은 전력소비=발열). 과거 인텔-AMD의 사건과 동일.

2. 성능, 발열 문제를 해결하려면 공랭쿨러를 설치하거나 새로 설계해야 한다.

3. 해결할 의지가 보이지 않는다.