삼성전자가 한차례 공개를 연기한 프리미엄 모바일 애플리케이션프로세서(AP) ‘엑시노스 2200’을 지난 18일 전격 공개했다.

당초 삼성전자는 지난 11일(현지시간) 미국에서 이 칩을 공개할 계획이었다. 하지만 제작과정에서 발열 및 수율 논란이 불거지면서 공개 이틀 전 출시 일정을 취소한 후 약 1주일 만에 선보인 것이다.

이날 삼성전자는 최첨단 4나노미터(nm) EUV 공정, 최신 모바일 기술, AMD와 공동 개발한 그래픽처리장치(GPU) 엑스클립스, NPU가 적용된 엑시노스 2200을 출시하면서 게임과 영상처리, AI 등 다양한 영역에서 새로운 차원의 사용자 경험을 제공할 것이라는 포부를 밝혔다.

AMD와 공동 개발한 GPU 엑스클립스 탑재

주목할 점은 지난 엑시노스 시리즈에서 혹평을 받았던 GPU의 성능을 업그레이드했다는 사실이다.

지난해 출시한 엑시노스 2100에는 ARM 말리를 사용했으나 엑시노스 2200에는 앞서 언급했듯이 AMD와 공동 개발한 엑스클립스를 탑재했다. 엑스클립스는 AMD의 최신 그래픽 아키텍처인 RDNA 2 기반으로 모바일 기기에서 업계 최고 수준의 게임 그래픽 성능을 지원한다.

다만, 일각에서는 AMD와의 공동 개발한 GPU에 대해 큰 기대를 하지 않는다는 의견도 내놓았다.

도현우 NH투자증권 연구원은 “AMD도 자체 보유한 GPU 기술력이 높지 않는데다 엑시노스 2200이 처음으로 설계에 참여한 모바일 GPU 아키텍처”라며, “삼성전자가 이번에 출시한 제품 성능이 경쟁사보다 두드러져 보이지는 않는다”고 회의적인 반응을 보였다.

이 같은 시각에도 불구하고 엑시노스 2200를 주목하는 것은 이 전엔 없었던 새로운 기능들이 대거 탑재됐기 때문이다.

삼성전자는 모바일AP 최초로 하드웨어 기반의 광선 추적(Ray Tracing) 기능을 탑재했다. 광선 추적 기능은 물체에 투과, 굴절, 반사되는 빛을 추적해 사물을 실감나게 표현하는 기술로 게임을 더욱 현실적으로 구현하는 역할을 한다.

이 외에도 삼성전자는 영상의 음영을 선택적으로 조절해 GPU를 효율적으로 사용하는 가변 레이트 쉐이딩(Variable Rate Shading) 기술도 탑재했다. 가변 레이트 쉐이딩은 영상의 밝기, 움직임 등을 분석해, 고성능·고화질 장면에서 최적화된 렌더링을 제공하는 기술이다.

또한, 전력 효율을 최적화하는 자체 솔루션인 AMIGO(Advanced Multi-IP Governor)를 탑재해 고화질·고사양 게임과 프로그램에서 배터리 소모에 대한 부담도 줄일 수 있게 됐다.

최신 CPU 아키텍처 기반 진보된 NPU 성능·머신러닝 기능 제공

삼성전자는 엑시노스 2200에 Arm의 최신 CPU 아키텍처 Armv9을 기반으로 NPU의 성능과 머신러닝 기능을 향상시켰다. 이에 NPU 연산 성능은 전작 대비 2배 이상으로 스마트 기기에서 AI 기능을 구현하는 온-디바이스(On-Device) AI 역할은 더욱 향상됐다.

또한, 엑시노스 2200은 고성능 코어텍스(Cortex)-X2 1개, 코어텍스-A710 3개, 저전력 코어텍스-A510 4개를 탑재하는 트라이 클러스터(Tri-Cluster) 구조의 옥타코어로 설계된 것이 특징이다.

이 외에도 엑시노스 2200은 3GPP 릴리즈 16 규격의 5G 모뎀을 내장했다. 이를 통해 저주파대역(서브-6, Sub-6)과 초고주파대역(밀리미터파, mmWave)까지 전 세계 5G 주요 주파수를 모두 지원한다. 하지만 국내에서는 초고주파대역은 지원하지 않을 가능성이 높다는 게 관련 업계의 추측이다.

아울러 엑시노스 2200은 최대 2억화소까지 처리할 수 있는 고성능 ISP를 탑재함으로써 최대 7개의 이미지센서 지원 뿐 아니라 4개의 이미지센서에서 입력되는 영상 및 이미지를 동시에 처리할 수 있다는 게 삼성전자 측의 설명이다.

엑시노스 2200, 갤럭시S22에 탑재될까?

업계에선 엑시노스 2200가 올 상반기 출시 예정인 갤럭시S22에 탑재될 것이라는 의견이 지배적이지만 삼성전자는 적용 모델에 대해선 발표하지 않았다. 이에 대해 일각에선 엑시노스 2200의 발열과 수율 문제로 갤럭시S22에 탑재되지는 않을 것이라는 관측도 제기하고 있다.

업계는 삼성전자가 GPU 성능 업그레이드를 위해 AMD의 RNDA 2 아키텍처 기반 엑스클립스를 택한 것이 수율에 문제가 발생한 것이 아니냐는 추측을 내놓고 있다. 그동안 삼성전자는 엑시노스 2100까지 GPU에 ARM의 말리를 채택했었다.

사실상 AMD 아키텍처는 대만 반도체 업체인 TSMC에 최적화됐음에도 불구하고 삼성전자가 엑시노스에 이를 채택하면서 발열 및 공정상의 문제가 발생했다는 의견이 지배적이다.

다양한 추측과 의견이 나오는 가운데 관련 업계는 삼성전자가 엑시노스 2200을 전격 공개한 만큼 갤럭시S22에 해당 칩을 탑재할 것으로 보고 있다.

다만, 시장별로 구분해 일부 지역에 출시할 갤럭시S22엔 퀄컴의 스냅드래곤8 1세대 칩셋을, 또 다른 시장에선 엑시노스 2200을 탑재할 것이라는 전망이다.

이에 따라 올해 엑시노스 2200 출하량은 생각보다 많지는 않을 것이라는 게 일부 증권가의 시각이다.

도현우 연구원은 “엑시노스 2200의 예상 성능과 삼성전자의 상황을 감안하면 출하량은 시장이 기대하는 만큼 증가하지 않을 것”이라며, “투자자들은 엑시노스 관련 테스트, 패키지 업체보다는 삼성전자 파운드리 투자증가로 수혜를 얻는 반도체 장비업체들을 주목하는 것이 좋다”고 제언했다.

한편, 삼성전자의 경쟁사인 TSMC는 2022년 예상 설비투자에 최대 440억달러(한화 약 50조원)으로 제시했다. 이는 지난해보다 무려 40% 이상 증가한 규모다.

TSMC 설비투자 추이

시스템 반도체, 특히 파운드리사업 경쟁력 강화에 주력하는 삼성전자는 TSMC와의 격차를 줄이기 위해 관련 투자에 더욱 집중할 것으로 예상된다. 지난해엔 파운드리와 관련해 10조원 규모의 투자금액을 집행한 바 있다.

김규철 기자 다른기사 보기