지난 11월에 삼성 LSI가 개발한 Exynos 9820을 공개하였다. Samsung 갤럭시 S10 국내 제품에 탑재되어 판매되고 있는 제품이기도 하다. 2017년도에 출시된 Exynos 9810의 경우 같은 해에 출시된 Snapdragon 845 대비 성능이 많이 떨어졌던 것으로 알려져 있다 (출처 1). 이번에 출시된 Exynos 9820은 기존 Exynos 9810 대비 성능, 배터리 효율 등이 모두 좋아진 것 같다. Snapdragon 855와 상당히 비슷한 수준의 성능을 보이는 것 같다. 아래 그림은 출처1에서 정리된 Exynos 9820, Exynos 9810의 Spec 비교표이다. 그림2는 Exynos 9820의 Die 사진이다.
그림 1: Exynos 9820 vs. Exynos 9810 (출처 1)
그림 2: Exynos 9820 Die 사진 (출처 2)
CPU 설명
기존 Exynos 9810은 4 Big Core (Samsung M3 CPU) + 4 Little Core (Cortex A55)로 구성되어 있다. Exynos 9820의 경우 2 Big Core (Samsung M4 CPU) + 2 Mid Core (Cortex A75) + 4 Little Core (Cortex A55) 구조를 가진다. 이와 더불어 Exynos 9820은 8개의 Core가 하나의 Cluster Block으로 구성되어 있다고 한다. 이 부분의 설명이 약간 이상한 것 같다. 하나의 Cluster Block 구조라는 의미는 아마도 LLC (Last Level Cache)를 공유한다는 의미인 것 같다. 기존 Exynos 9810의 경우 Big/Little Core가 2개의 다른 LLC를 가짐으로 Scheduling 등에서 문제가 있었던 것으로 추측된다. 하지만, Exynos 9820에서는 하나의 LLC를 사용하여 아마도 Scheduling 등으로 인한 Core 효율성이 증가한 것으로 추측된다.
삼성이 2+2+4 Core 구조를 선택한 이유는 M4의 성능을 극대화하기 위해서로 판단된다. M3/M4 CPU의 경우 상당히 큰 코어 구조로 파워를 많이 사용한다. 모바일 기기 파워 한계로 인해서 M3 Core 4개를 동시에 사용하는 것이 불가능했다고 한다 (출처 1). 반면 2개의 M4 Core를 사용하면 각 M4 Core를 더 높은 Frequency로 동작을 하도록 설계할 수 있다. 이렇게 되면 1개의 코어 성능이 좋아져서 싱글 Thread 연산 성능을 향상시킬 수 있다.
GPU 설명
Eynose 9820은 Mali G76 (G76MP12)를 사용하였다. G76 MP12란 12개의 GPU 코어로 구성되어 있다는 의미이다. G76MP12의 경우 기존 Exynos 9810 G72MP18보다 대략 40%의 성능 향상과 35%의 효율 향상이 있다고 한다.
Extra 설명
- Exynos 9820은 삼성에서 자체 개발한 SoC 처음으로 NPU (Neural Processing Unit) 내장하고 있다.
- UFS 3.0 Storeage를 지원한다.
Manufacturing Node 설명
Exynos 9820은 8nm 공정을 사용하였다. 기존 Exynos 9810 (10nm) 대비 공정이 발전하였다. 하지만, 경쟁사 Kirin 980, QC 855는 7nm 공정을 사용하였다. 결과적으로 삼성이 아무리 좋은 Chip을 설계하였어도 공정의 차이로 인해서 불리한 상황이라고 판단된다. 아마도 공정의 차이로 인해서 Exynos 9820은 경쟁사들 대비 Chip Die 크기가 압도적으로 큰 것 같다 (출처 2).
- Exynos 9820: 127mm2
- Kirin 980: 74.14mm2
- Snapdragon 855: 73.27mm2
- Apple A12: 83.27mm2
Chip Die 사이즈만 보면 Exynos 9820은 정말 효율적이지 못한 Chip이다. Apple 대비 1.4배에 달하는 사이즈를 사용해서 성능은 Apple보다 아래에 있으니 정말 비효율적이다.
성능
위 그래프는 출처4에서 발취한 것이다. 단일 코어 성능은 Exynos 9820이 Snapdragon 855, Kirin 980 대비 우수하다. 그 이외의 모든 성능은 Snapdragon 855, Exynos 9820, Kirin 980 순서인 듯 하다. Die 사이즈를 고려하면 다른 Chip 대비 성능이 아주 우수해야 할 것 같지만…. 결과는 그렇지 못한 듯 하다.
출처
- https://www.anandtech.com/show/13599/samsung-announces-8nm-exynos-9820-with-trigroup-cpu-design
- https://www.anandtech.com/show/14069/chiprebel-releases-exynos-9820-die-shot
- https://community.arm.com/developer/tools-software/graphics/b/blog/posts/mali-g76-taking-high-end-graphics-to-the-next-level
- https://www.androidauthority.com/snapdragon-855-vs-exynos-9820-vs-kirin-980-929775/