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1. 개요
삼성전자가 2017년 상반기부터 운영한 삼성 엑시노스의 9 시리즈 제품군이다.2. 특징
2017년 2월 18일, 엑시노스 옥타 8890의 후속작으로 엑시노스 9 시리즈의 8895가 공개가 되었다.9시리즈가 출범하면서 삼성 엑시노스의 대대적인 라인업 개편과 함께 명명법이 변경되었고, 9시리즈는 플래그십형 시리즈의 역할을 맡게된다.
하지만, 엑시노스 7 듀얼 7270의 후속인 엑시노스 9110이 개편된 시리즈 분류법과 다르게 5나 7이 아닌 9 시리즈 소속이 되었다.[1]
3. 제품 목록
3.1. 8895
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}}} ||2017년 상반기 타겟 플래그십 모바일 AP로, 엑시노스 8 Octa (8890)의 후속작 및 공정 개선판이다. 또한, 엑시노스 7 Octa (5433)과 동일하게 파트넘버의 첫 번째 숫자와 소속된 라인업이 다르다. 개발 코드네임은 Kangchen.
CPU는 Samsung Exynos M2를 쿼드코어 구성으로 빅 클러스터를 이루고, ARM Cortex-A53을 쿼드코어 구성으로 리틀 클러스터로 이뤄서 ARM big.LITTLE 솔루션을 적용한 HMP 모드 지원 옥타코어 CPU를 탑재했다.
GPU는 ARM Mali-G71를 에이코사[2]코어 구성으로 탑재했다. 전작인 엑시노스 8 Octa (8890)과 비교할 때 성능이 약 60%의 성능 향상이 있다고 한다.
생체인식 솔루션과 연계해 사용되는 VPU를 탑재했다.
모바일 AP로는 최초로 HSA를 지원한다. 그리고 메모리 컨트롤러도 탑재해서 LPDDR4X SDRAM, UFS 2.1, eMMC 5.1, SD 3.0을 지원한다. 또한, 삼성 엑시노스 모뎀 3500[구명칭]를 통신 모뎀 솔루션으로 내장했다. 다운로드 최대 속도 규격으로 4G LTE Cat.16을 만족해 최대 1 Gbps의 속도를 보장한다. 여기에 5 Band 캐리어 어그리게이션을 세계 최초로 지원한다. 이외에도 위상차 검출 AF를 지원하는 듀얼 ISP를 탑재했다.
여기에 최대 4K@120 fps H.265(HEVC), H.264(AVC), VP9 촬영 및 재생이 가능한 MFC와 WDR를 탑재했다.
생산 공정은 삼성전자 시스템 LSI 사업부의 10LPE 공정이다. 이는 엑시노스 7 Octa (7420)의 생산 공정인 삼성전자 시스템 LSI 사업부의 14LPE 공정 대비 약 27%의 성능이 향상되고 전력 효율도 약 40% 개선되었다고 한다. 이후, 삼성전자 시스템 LSI 사업부에서 삼성전자 파운드리 사업부가 분리되면서 설계주체는 삼성전자 시스템 LSI 사업부로 동일하지만 생산주체가 삼성전자 시스템 LSI 사업부에서 삼성전자 파운드리 사업부로 이관되었다.
벤치마크 결과의 경우, 실제 탑재된 기기인 갤럭시 S8을 기준으로 할 때 CPU 성능은 Primate Labs의 Geekbench 4 기준, 싱글코어 점수가 약 2,000 점으로 측정되었고 멀티코어 점수가 약 6,500 점으로 측정되었다.
전반적으로 삼성전자 무선 사업부가 갤럭시 S8 및 S8+에 국가 및 지역별로 이원화해 탑재하는 퀄컴의 스냅드래곤 835 MSM8998과 비교되는 구도를 보이고 있다.
종합하면 스냅드래곤 835 MSM8998과 CPU와 GPU의 최대 성능은 비슷하나 전력소모가 CPU 30%~40%, GPU 51%~77% 높은 등 전성비에서 크게 밀린다.
전성비에서 밀리기 때문에 스냅드래곤 835에 비해 CPU의 반응성이 낮게 세팅되었고, GPU의 스로틀링이 심하다.
CPU는 Geekbench 5, SPEC2006 기준으로, 최대 성능은 스냅드래곤 835와 비슷하고 전력소모는 크게 높다.
최대 성능이 아닌 전반적인 퍼포먼스를 측정하는 PCMark 등의 벤치마크에서는, 스냅드래곤 835 MSM8998에 비해 밀리며 실사용 배터리타임은 비슷하다.
결과를 종합하면, 전성비가 떨어지는 만큼 배터리타임을 맞추기 위해 클럭 스케줄러 성능을 보수적으로 세팅한 것.
GPU 벤치마크 결과를 보면 3DMark, GFX의 짧은 벤치마크 항목으로는 비슷하다.
그러나 높은 전력소모에 의해 배터리 테스트와 스로틀링 영향을 보는 유지성능 테스트에서는 스냅드래곤 835에 비해 떨어진다. 즉, 최대클럭에서의 성능은 스냅드래곤 835 MSM8998의 Adreno 540 GPU와 비슷하지만, 높은 전력소모와 발열으로 인한 스로틀링 때문에 이를 유지할 수 있는 시간이 상대적으로 짧고 스로틀링 현상이 최대로 걸렸을 때의 성능도 낮은 것.
그래도 4세대 Midgard 아키텍처의 문제를 안고 있어서 벤치마크 대비 게이밍 성능이 저조했던 엑시노스 8 Octa (8890)의 ARM Mali-T880 도데카코어 GPU에 비하면 Bifrost 아키텍처로 개선된 ARM Mali-G71 에이코사코어 GPU를 탑재해 벤치마크 성능 뿐만이 아니라 게이밍 성능역시 상당히 좋아지긴 했지만[4] 반대로 성능 향상보다는 다이 사이즈의 소형화를 선택해 성능 향상이 비교적 적었던 스냅드래곤 835 MSM8998의 Adreno 540 GPU를 이기지 못했다는 것은 ARM Holdings의 Mali GPU의 발전이 요원함을 뜻하는 것이라는 의견이 있다.
부가 기능에서도 차이가 있는데 스냅드래곤 835 MSM8998이 지원하는 x86 에뮬레이션을 지원하지 못하지만[5] 반대로 스냅드래곤 835 MSM8998은 HSA를 지원하지 못한다.
여담으로, 두 가지 버전으로 나누어진다고 한다. 빅 클러스터의 클럭과 GPU의 셰이더 코어 개수에서 차이가 있다고 한다. 성능이 높은 버전은 삼성전자가 자체적으로 소비하며 성능이 낮은 버전을 삼성전자 무선 사업부의 중상급형 스마트폰 내지 메이주 등 외부 판매를 실시한다고 한다. 다만, 정식 발표 시 해당 내용에 대한 언급은 나오지 않았으며 2018년 2월 기준으로 해당 사항이 현실화되지 않았다.
3.2. 9110
| 파트넘버 | SC59110XSC |
| CPU | ARM Cortex-A53 MP2 1.15 GHz |
| GPU | ARM Mali-T720 MP1 667 MHz |
| 메모리 | 32-bit 듀얼채널 LPDDR4X -- MHz |
| 생산 공정 | 삼성 파운드리 10LPP |
| 내장 모뎀 | 삼성 SHANNON 3012 4G LTE-FDD/TDD Cat.4/5 + 3G WCDMA/TD-SCDMA + 2G GSM |
| 주요 사용 기기 | 갤럭시 워치, 갤럭시 워치 액티브, 갤럭시 워치 액티브2, 갤럭시 워치3, 구글 픽셀 워치 |
2018년 8월 10일에 공개된 웨어러블 디바이스 용 모바일 AP로, 엑시노스 7 Dual (7270)의 후속작이다. 갤럭시 워치가 공개되면서 뜬금없이 공개된 것이라 갤럭시 워치의 공개일 기준, CPU 코어 구성과 CPU 클럭을 제외하면 알려진 정보가 하나도 없었으나, 갤럭시 워치 액티브의 리눅스 커널이 공개되면서 세부 정보가 확인되었다.
CPU는 ARM Cortex-A53[6] 듀얼코어 CPU를 탑재했다.
GPU는 ARM Mali-T720을 싱글코어 구성으로 탑재했다.
메모리 컨트롤러도 탑재해서 LPDDR4X SDRAM, eMMC 5.1 등을 지원한다. 또한, 통신 모뎀 솔루션을 내장해서 다운로드 최대 속도 규격으로 4G LTE Cat.4를 만족해 최대 150 Mbps의 속도를 보장한다.
생산 공정은 삼성전자 파운드리 사업부의 10nm FinFET LPP 공정이다.
9110의 후속작으로 엑시노스 W920이 나오면서 웨어러블 AP는 전부 'W' 라인업으로 개편되었다.
3.3. 9810
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| {{{#!wiki style="border: 6px solid #fff; padding:12px; margin-top:5px; margin-left:5px; margin-right:2px; margin-bottom:2px; text-align: center; letter-spacing: -.5px; margin-bottom:12px;background-color:#fff;border-radius:24px;text-align:cenetr;" 엑시노스 9810 | 카테고리 [[삼성 엑시노스/9 시리즈|모바일 ]]모델 Exynos 9810 멀티코어 옥타 | 파트 넘버 S5E9810 제조 공정 10nm CPU (Main) [[Samsung Exynos M3|Quad-core (Exynos M3) ]] |
{{{#!folding [ 자세히 보기 ]
}}} ||2018년 1월 4일에 공개된 플래그십 모바일 AP로, 엑시노스 9 Series (8895)의 후속작이다. 개발 코드네임은 Lhotse.
CPU는 Samsung Exynos M3를 쿼드코어 구성으로 빅 클러스터를 이루고, ARM Cortex-A55을 쿼드코어 구성으로 리틀 클러스터로 이뤄서 ARM big.LITTLE 솔루션을 적용한 HMP 모드 지원 옥타코어 CPU를 탑재했다. 전작인 엑시노스 9 Series (8895)와 비교할 때 싱글코어 성능은 무려 약 100%의 성능 향상이 있고 멀티코어 성능은 약 40%의 성능 향상이 있다고 한다.[7]
GPU는 ARM Mali-G72를 옥타데카[8]코어 구성으로 탑재했다.
별도의 인공신경망 프로세서인 NPU는 탑재하지 않았고 GPU인 ARM Mali-G72의 머신러닝 기능으로 대체해서 AI 성능을 처리한다.
HSA를 지원한다. 그리고 메모리 컨트롤러도 탑재해서 LPDDR4X SDRAM, UFS 2.1, SD 3.0을 지원한다. 또한, 삼성 샤넌 360(SHANNON 360)을 통신 모뎀 솔루션으로 내장했다. 다운로드 최대 속도 규격으로 4G LTE Cat.18을 만족해 최대 1.2 Gbps의 속도를 보장한다. 여기에 6 Band 캐리어 어그리게이션을 세계 최초로 지원한다. 이외에도 위상차 검출 AF를 지원하는 듀얼 ISP를 탑재했다.
여기에 최대 4K@120 fps H.265(HEVC), H.264(AVC), VP9 촬영 및 재생이 가능한 MFC와 WDR를 탑재했다.
생산 공정은 삼성전자 파운드리 사업부의 10LPP 공정이다.
3.3.1. 성능 분석
벤치마크 결과의 경우, 실제 탑재된 기기인 갤럭시 S9을 기준으로 할 때 CPU 성능은 Primate Labs의 Geekbench 4 기준, 싱글코어 점수가 약 3,700 점으로 측정되었고 멀티코어 점수가 약 9,000 점으로 측정되었다.동 시기에 경쟁을 하는 퀄컴의 스냅드래곤 845 SDM845와 비교 구도가 보이고 있는데, 퀄컴이 스냅드래곤 845 SDM845는 전작인 스냅드래곤 835 MSM8998보다 약 25% 수준의 CPU 성능 향상이 있다고 밝혔기 때문에 CPU 성능에 있어서는 상당한 격차를 가질 것으로 예측되었다.
심지어 모바일 AP로는 최초로 Geekbench 4 멀티코어 점수 10,000 점을 돌파한 Apple A11 Bionic APL1W72와 설계 상 최대 클럭 기준으로는 대등한 수준을 보일 것으로 예상되었다. 다만, Apple A11 Bionic APL1W72과 비교할 때,
- 빅 클러스터의 설계 상 최대 클럭인 2.86 GHz는 실제 탑재될 삼성전자 무선 사업부의 갤럭시 S 시리즈의 9세대 기기에 그대로 적용될 가능성은 낮으며 생산 수율 및 전력 소모를 고려하면 높아봤자 2.70 GHz 수준일 것으로 보인다.
- 다만, 엑시노스 8 Octa (8890)의 설계 상 최대 클럭은 2.30 GHz였으나 삼성전자 무선 사업부는 빅 클러스터의 CPU 코어 최대 2개 구동이라는 경우에 한에서 부스트 클럭으로 2.60 GHz까지 높이는 전례가 있었다. 여기서 중점은 삼성전자 무선 사업부와 삼성전자 시스템 LSI 사업부 모두 엑시노스 8 Octa (8890)의 정규 최대 클럭은 2.30 GHz라고 밝혔다는 것이다. 즉, 2.86 GHz가 부스트 클럭 혹은 이론 상 가능한 클럭으로 보기에는 전례 상 근거가 부족하다.[9]
- 발표상 최대 클럭이 실제 기기에 그대로 적용된다고 하더라도, Apple A11 Bionic APL1W72은 빅 클러스터가 듀얼코어 구성을 가진 big.LITTLE 헥사코어 구성으로 이쪽보다 빅 클러스터의 코어 수가 2개 더 적다. 멀티코어 성능이 동일할 때는 CPU 코어 수가 많을 수록 성능 활용 자체가 불리해진다.
- Geekbench 4 싱글코어 점수 4,000 점이라는 것은 어디까지나 소수의 CPU 코어를 사용할 때 빅 클러스터의 1개 CPU 코어가 부스트 클럭을 도입해 얻은 점수이다. 이 때문에 부스트 클럭을 사용하지 않는 Apple A11 Bionic APL1W72에 비해 소수의 CPU 코어를 사용할 시 전력 대비 성능비가 급락하고 다수의 CPU 코어를 사용할 시 빅 클러스트의 코어 당 스루풋이 감소[10]한다.[11]
2018년 2월 13일, 갤럭시 S 시리즈의 9세대 기기로 추정되는 기기의 Geekbench 4 결과가 유출되었다. 유출된 결과가 사실일 경우, 삼성전자 무선 사업부는 삼성전자 시스템 LSI 사업부가 발표한 내용대로가 아닌 빅 클러스터의 클럭을 2.6 GHz로 낮추고 리틀 클러스터의 클럭까지 1.79 GHz로 낮춘 것으로 추정된다. 여기에다 멀티코어 점수를 볼 때 빅 클러스터의 정규 클럭은 별도로 존재하고 2.6 GHz는 부스트 클럭일 가능성까지 대두되고 있다.
2018년 2월 26일, 해당 모바일 AP를 탑재한 최초의 스마트 디바이스인 갤럭시 S9 및 S9+가 공개되면서 정규 클럭을 그대로 도입하지 않고 CPU 클럭을 하향조절한 것이 확인되었다. 빅 클러스터의 최대 CPU 클럭은 2.70 GHz이며 리틀 클러스터의 최대 CPU 클럭은 1.79 GHz이다. 다만, 이렇게 조절한 원인에 대해서는 삼성전자 무선 사업부가 과거에도 밝힌 적이 없었으므로 애초에 CPU 클럭이 높았다거나 대응하는 스냅드래곤 845 SDM845의 CPU 성능 격차를 줄이기 위했다거나 등 원인에 대해서 여러 추측만 난무하고 있다.[12]
2018년 3월 7일, 실제 기기의 CPU 동작 과정을 확인한 결과, 삼성전자 시스템 LSI 사업부의 Turbo Mode가 도입된 것이 확인되었다. 빅 클러스터가 전부 작동할 때의 CPU 클럭은 1.79 GHz이고 싱글코어 구성으로 작동할 때의 CPU 클럭은 2.70 GHz이다.
다만 삼성전자 무선 사업부가 엑시노스 8 Octa (8890)과는 달리 2.70 GHz라 CPU 클럭을 표기하고 있다는 점에서 오해가 깊어졌고, 2.70 GHz까지 작동하는 경우는 일부 벤치마크 애플리케이션만 확인되고 있으며 과거 엑시노스 5 Octa (5410)을 탑재한 갤럭시 S4처럼 벤치마크 부스터를 탑재한 것이 아니냐는 의혹이 제기되어 논란이 되고 있다. 이후, 실제 탑재 기기가 출시된 이후에는 많이 잦아든 상태이다.
2018년 3월 27일, 실제 기기의 모바일 AP 분석 결과가 공개되었으며 암울한 소프트웨어로 인해 실제 성능이 낮아지고 배터리 소모가 증가하는 단점이 발견되었다고 한다. 해당 결과는 다음과 같다.
- CPU 빅 클러스터 - Samsung Exynos M3 쿼드코어
- L3 캐시가 존재하는데, ARM Holdings에서는 풀 커스터마이징 CPU 아키텍처에는 라이센싱을 해줄 수 없다 밝혀서 삼성전자가 직접 개발
- L2+L3 캐시용량은 스냅드래곤 845의 2배이다.
- 넓은 전압 범위를 가지나 설계 상 최대 클럭인 2.86 GHz에 도달하려면 1,213 mV와 같은 높은 전압이 필요하기 때문에 갤럭시 S9, S9+에는 정규 클럭을 2.70 GHz로 낮춰서 약 100 mV 가량 전압을 감소시킴
- 2.31 GHz에서 2.86 GHz로 상승 시 전력 소모는 2배 가량 증가
- 구 시대 기술인 핫플러그를 사용해서 오버헤드가 매우 심해져 전력 대비 성능비와 실제 성능이 감소.
- 스케줄러와 DVFS의 잘못된 설정 문제로 인해 반응성이 낮아짐. 빅 클러스터 전환에 약 60 ms 소요되고 최저클럭에서 2.31 GHz에 도달하는데 약 370 ms, 2.70 GHz에 도달하는데 약 410 ms가 소요. 따라서 부하에 맞게 CPU 클럭이 빠르게 상승하지 않아 실제 사용 시 성능이 떨어짐. 즉, 최대 성능은 상당히 높지만 CPU 클럭 상승 속도가 느려서 실제 성능이 좋지 않게됨.[13]
- 스냅드래곤 845 SDM845는 빅 클러스터 전환에 약 65 ms 소요 후 동시에 최고클럭 도달해서 격차가 발생[14]
- CPU 리틀 클러스터 - ARM Cortex-A55 쿼드코어
- 리틀 클러스터에는 L2 캐시가 존재하지 않고 대신 L3 캐시로 대체 및 L2 캐시 부재로 인한 성능 하락을 막고자 L3 캐시의 클럭 조절
- GPU - ARM Mali-G72 옥타데카코어
- OpenGL ES 3.1 API 기준, 전력 대비 성능비가 스냅드래곤 845 SDM845의 Adreno 630 GPU대비 약 6% 차이
- 전작에서는 약 72% 가량 엑시노스 9 Series (8895)가 열세
- OpenGL ES 2.0 API 기준, 전력 대비 성능비가 스냅드래곤 845 SDM845의 Adreno 630 GPU대비 약 4% 차이
- 전작에서는 약 52% 가량 엑시노스 9 Series (8895)가 열세
- 다만 실제 성능은 OpenGL ES 3.1 API 기준, 약 25% 수준의 격차로 스냅드래곤 845 SDM845가 우세
물론, 설계 자체는 고성능을 지향했기 때문에 최대 성능에 있어서 만큼은 스냅드래곤 845 SDM845보다 높지만[16] 스케줄러 상태가 영 좋지 않아 CPU 성능을 온전히 활용하지 못해 오히려 성능이 떨어지는 것으로 볼 수 있다.
기존 엑시노스 시리즈 소속 모바일 AP들은 지금과 같은 상황은 아니지만 비슷한 이유에 의해서[17] 실제 사용 시 성능이 낮았던 것인지 Geekbench에서는 좋은 점수를 받아도 PCMark 등 다른 벤치마크 프로그램에서는 카운터파트인 스냅드래곤 시리즈 소속 모바일 AP보다 떨어졌고 애플의 모바일 AP들은 엑시노스 시리즈 소속 모바일 AP들보다 Geekbench에서도 우위를 보였지만 PCMark 등 다른 벤치마크 프로그램에서는 큰 격차로 우위에 점하는 모습을 보였다.
다만, 이 같은 문제가 갤럭시 S9 및 S9+를 설계할 때 발생한 문제인지 아니면 모바일 AP 자체의 설계에서 발생한 문제인지는 알려지지 않았다.
벤치마크 결과의 경우 경쟁 모바일 AP인 스냅드래곤 845 SDM845와 비교할 때 CPU는 Geekbench 4 기준으로는 상대적으로 높은 결과를 보여주지만 PCMark 기준으로는 상대적으로 떨어지는 결과를 보여주고 있다. 특히, 하이실리콘의 Kirin 시리즈 소속 모바일 AP보다도 낮은 수치로 측정되어서 많은 논란이 제기되었다.
3.4. 9820
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}}} ||2018년 11월 14일에 공개된 플래그십 모바일 AP로, 엑시노스 9 Series (9810)의 후속작이다. 개발 코드네임은 Makalu.
CPU는 Samsung Exynos M4를 듀얼코어 구성으로 빅 클러스터를 이루고, ARM Cortex-A75를 듀얼코어 구성으로 미드 클러스터를 이루며 ARM Cortex-A55를 쿼드코어 구성으로 리틀 클러스터로 이뤄서 ARM big.LITTLE 솔루션을 적용한 DynamIQ 방식 HMP 모드 지원 옥타코어 CPU를 탑재했다. 전작인 엑시노스 9 Series (9810)과 비교할 때 싱글코어 성능[18]은 약 20%의 성능 향상이 있고 멀티코어 성능은 약 15%의 성능 향상이 있다고 하며 약 40%의 전력 효율이 개선되었다고 한다.
GPU는 ARM Mali-G76을 도데카코어 구성으로 탑재했다. 전작인 엑시노스 9 Series (9810)과 비교할 때 약 40% 이상의 성능 향상과 약 35%의 전력 효율이 개선되었다고 한다.
인공신경망 프로세서인 NPU는 삼성전자가 최초로 개발한 1세대 디자인 NPU 아키텍처를 듀얼코어 구성[19]으로 탑재했다. 이는 엑시노스 시리즈로는 최초로 탑재한 것이다. 이로 인해 생체인식 솔루션과 연계해 사용하거나 AI 성능을 별도로 처리한다. 이는 전작인 엑시노스 9 Series (9810) 대비 AI 성능이 약 7배 이상 향상[20]했다고 한다.
HSA를 지원한다. 그리고 메모리 컨트롤러도 탑재해서 LPDDR4X SDRAM, UFS 3.0, UFS 2.1 등을 지원한다. 또한, 삼성 샤넌 5000을 통신 모뎀 솔루션으로 내장했다. 다운로드 최대 속도 규격으로 4G LTE Cat.20을 만족해 최대 2 Gbps의 속도를 보장한다. 여기에 8 Band 캐리어 어그리게이션을 세계 최초로 지원한다. 여기에 삼성 엑시노스 모뎀 5100을 별도로 탑재해 연계하면 5G NR도 지원한다. 이외에도 위상차 검출 AF를 지원하는 듀얼 ISP를 탑재했다.
여기에 최대 8K@30 fps 및 4K@150 fps H.265(HEVC), H.264(AVC), VP9 촬영 및 재생이 가능한 MFC를 탑재했다.
생산 공정은 삼성전자 파운드리 사업부의 8LPP 공정이다. 이는 10LPP 공정의 개량 공정[21]으로, 성능이 약 5%에서 10% 정도 향상했고 전력 소모율이 약 10% 개선되었으며 다이 사이즈 역시 약 15% 감소했다고 한다. 이는 경쟁사인 TSMC의 N7 공정과 동급이라는 평가를 받고 있다.[22]
3.4.1. 성능 분석
벤치마크 결과의 경우, 실제 탑재된 기기인 갤럭시 S10을 기준으로 할 때 CPU 성능은 Primate Labs의 Geekbench 4 기준, 싱글코어 점수가 약 4,400 점으로 측정되었고 멀티코어 점수가 약 10,100 점으로 측정되었다.구체적으로, 경쟁 모바일 AP인 스냅드래곤 855 SM8150과 비교할 때 CPU는 Geekbench 4 기준으로는 엇비슷하거나 상위 호환 수준[23]이지만 Geekbench 5 기준으로는 측정 기준의 변경으로 매우 불리하게 측정 되는 상황이 연출되었다.[24] 이는 Primate Labs에서 Geekbench 5를 개발할 때 메모리 성능을 아예 측정하지 않도록 변경했기 때문이다. 삼성 엑시노스 시리즈는 퀄컴 스냅드래곤 시리즈보다 메모리 성능에서 우위를 점했기 때문에 Geekbench 4까지는 싱글코어 점수와 멀티코어 점수를 산출할 때 긍정적인 효과를 봤지만 반대로 Geebench 5에서는 그 영향을 전혀 받지 못하게 되었다.
GPU는 GFX벤치 기준, 측정하는 API와는 상관 없이 동급 수준을 보여주고 있다. 즉, 전작인 엑시노스 9 Series 9810과 스냅드래곤 845 SDM845의 격차에서 많이 따라잡은 상황이며 전력 대비 성능비 부분에 대해서는 우위를 점하는 결과를 보여주는 경우도 있다. 전체적인 성능은 스냅드래곤 855 ≥ 엑시노스 9825 > 엑시노스 9820 > 스냅드래곤 845 순이다.
사실, 해당 AP가 처음 공개되었을 당시 전작인 엑시노스 9 Series (9810)의 가장 큰 단점으로 지적되던 CPU 스케줄러 및 DVFS 문제가 얼마나 개선되었는지에 대하여 이목을 끌기도 했었다. 이에 대해 엑시노스 9 Series (9810)의 해당 문제들을 지적한 매체에서 실제 기기의 모바일 AP 분석 결과를 공개했고 그 결과, 개선은 되었지만 여전히 문제가 있다는 결론이 도출되었다고 한다. 리틀 클러스터를 이루는 ARM Cortex-A55의 응답속도는 개선되었지만 미드 클러스터를 이루는 ARM Cortex-A75에서 빅 클러스터를 이루는 Samsung Exynos M4로 전환되는 속도가 여전히 느리다는 문제점이 남아있다고 한다.
- [ 실제 탑재 기기인 갤럭시 S10 기준, 안드로이드 10의 DVFS 개선 데이터 ]
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실제 탑재 기기인 갤럭시 S10 기준, 안드로이드 10의 DVFS 개선
이후, 해당 모바일 AP를 공급받은 삼성전자 무선 사업부가 실제 탑재 기기인 갤럭시 S10e 및 S10 및 S10+ & 갤럭시 S10 5G의 안드로이드 10 업그레이드를 실시하면서 CPU 스케줄러 및 DVFS는 다시 한번 큰 개선이 이루어졌다는 평가를 받았다. CPU 클럭 반응성 면에서의 개선이 진행되었고 이로 인해 PCMark 기준으로는 상대적으로 떨어지는 결과를 보여주는 엑시노스 시리즈의 기존 인식과는 다르게 PCMark 2.0에서 약 7,500 점에서 약 9,200 점으로 큰 상승을 보였다고 한다.[25] 이에 따라서 경쟁 AP인 퀄컴 스냅드래곤 855 SM8150과 리비전 AP인 엑시노스 9 Series (9825)과 동일한 점수대를 공유하게 되었다.
3.5. 9825
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| {{{#!wiki style="border: 6px solid #fff; padding:12px; margin-top:5px; margin-left:5px; margin-right:2px; margin-bottom:2px; text-align: center; letter-spacing: -.5px; margin-bottom:12px;background-color:#fff;border-radius:24px;text-align:cenetr;" 엑시노스 9825 | 카테고리 [[삼성 엑시노스/9 시리즈|모바일 ]]모델 Exynos 9825 멀티코어 옥타 | 파트 넘버 S5E9825 제조 공정 7nm CPU (Main) [[Samsung Exynos M4|Dual-core (Exynos M4) ]] |
{{{#!folding [ 자세히 보기 ]
}}} ||2019년 8월 7일에 공개된 모바일 AP로, 엑시노스 9 Series (9820)의 리비전 AP이다. 따라서, 엑시노스 9 Series (9820)와 구성이 동일하며 성능 개선 보다는 전력 대비 성능비가 개선된 것으로 보인다.
CPU는 Samsung Exynos M4를 듀얼코어 구성으로 빅 클러스터를 이루고, ARM Cortex-A75를 듀얼코어 구성으로 미드 클러스터를 이루며 ARM Cortex-A55를 쿼드코어 구성으로 리틀 클러스터로 이뤄서 ARM big.LITTLE 솔루션을 적용한 DynamIQ 방식 HMP 모드 지원 옥타코어 CPU를 탑재했다.
GPU는 ARM Mali-G76을 도데카코어 구성으로 탑재했다.
인공신경망 프로세서인 NPU는 삼성전자가 최초로 개발한 1세대 디자인 NPU 아키텍처를 듀얼코어 구성으로 탑재했다. 이로 인해 생체인식 솔루션과 연계해 사용하거나 AI 성능을 별도로 처리한다.
HSA를 지원한다. 그리고 메모리 컨트롤러도 탑재해서 LPDDR4X SDRAM, UFS 3.0, UFS 2.1 등을 지원한다. 또한, 삼성 샤넌 5000을 통신 모뎀 솔루션으로 내장했다. 다운로드 최대 속도 규격으로 4G LTE Cat.20을 만족해 최대 2 Gbps의 속도를 보장한다. 여기에 8 Band 캐리어 어그리게이션을 지원한다. 여기에 삼성 엑시노스 모뎀 5100을 별도로 탑재해 연계하면 5G NR도 지원한다. 이외에도 위상차 검출 AF를 지원하는 듀얼 ISP를 탑재했다.
여기에 최대 8K@30 fps 및 4K@150 fps H.265(HEVC), H.264(AVC), VP9 촬영 및 재생이 가능한 MFC를 탑재했다.
생산 공정은 삼성전자 파운드리 사업부의 SF7 공정[26][27]이다.
3.5.1. 성능 분석
- [ Geekbench 4 기준 CPU 성능 및 스로틀링 현상 데이터 ]
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Geekbench 4 기준 CPU 성능 및 스로틀링 현상 데이터
벤치마크 결과의 경우, 실제 탑재된 기기인 갤럭시 노트10을 기준으로 할 때 CPU 성능은 Primate Labs의 Geekbench 4 기준, 싱글코어 점수가 약 4,500 점으로 측정되었고 멀티코어 점수가 약 10,500 점으로 측정되었다. Geekbench 5 기준, 싱글코어 점수가 약 800 점 중반대로 측정되었고 멀티코어 점수가 약 2,300 점으로 측정되었다.[28] 이는 스냅드래곤 855 SM8150과 유사한 1T 성능 및 소폭 낮은 수준의 nT 성능을 보여주는 것이고 SPEC2K06 int, fp 기준으로도 스냅드래곤 855 SM8150과 유사한 1T 성능을 보여주고 있다.
다만, 8nm FinFET LPP 공정의 일부 레이어에 EUV 장비가 적용되는 형태로 생산 공정을 개량한 7nm FinFET E (EUV) 공정에서 생산되었지만 8nm FinFET LPP 공정에서 생산된 엑시노스 9 Series (9820)과 비교할 때 미드 클러스터를 구성하는 ARM Cortex-A75를 제외하면 CPU 연산 성능 측면에서는 이렇다할 큰 변경점이 보이지 않는다고 한다.
- [ PCMark 기준 실제 탑재 기기 성능 데이터 ]
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PCMark 기준 실제 탑재 기기 성능 데이터
그러나 전력 소모율은 생산 공정의 변경으로 감소했기 때문에 UL Benchmarks의 PCMark 2.0 Work 기준, 약 9,000 점으로 측정되었다. 리비전 AP 관계인지라 구성사항이 동일한 엑시노스 9 Series (9820)이 약 7,500 점으로 측정된 것을 고려하면 크게 상승한 것이다. 스냅드래곤 855 SM8150이 개발 보드 기준으로 약 8,800 점, 실제 탑재 기기인 갤럭시 S10+가 약 9,500 점으로 측정되었다는 점을 고려하면 실제 사용자 경험 자체는 스냅드래곤 855 SM8150과 비등하다고 해석할 수 있다고 한다.[29]
- [ GFX벤치 기준 GPU 성능 및 스로틀링 현상 데이터 ]
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GFX벤치 기준 GPU 성능 및 스로틀링 현상 데이터
GPU 성능의 경우 kishonti의 GFX벤치 기준, 엑시노스 9 Series (9820)과 비교할 때 GPU 클럭이 소폭 상승해서 점수가 오른 것을 비교하면 별다른 특이점을 찾기 어렵다. 그러나 생산 공정 개선으로 인한 모바일 AP의 전반적인 전력 소모율 개선으로 인해서 스로틀링 현상의 특성이 개선된 것으로 보인다고 한다.[30]
최대 성능만 보여주는 그래프상에서는 시각적으로 표현되지 않는 이러한 변화들 때문에 실제 탑재 기기로 게임 애플리케이션을 구동할 때 엑시노스 9 Series (9820)과 제원상 큰 차이가 없음에도 1세대 가량 상승된 수준의 성능을 보이는 경우가 있다고 한다.
종합적으로 볼 때 최대 성능만 놓고 보면 엑시노스 9 Series (9820)의 리비전 AP이므로 엑시노스 9 Series (9820)과 큰 차이는 보이지 않는다. 그러나 실제 탑재 기기를 사용할 때 체감할 수 있는 지속적인 성능은 전력 소모율 개선으로 인해서 큰 차이를 보이는 것으로 확인된다고 한다. 다만, 별다른 설계 변경 없이 순수한 공정 미세화로 얻은 효과이므로 한계점도 명확하다고 할 수 있다. 일단 경쟁사인 퀄컴의 스냅드래곤 855 SM8150 및 스냅드래곤 855+ SM8150-AC와의 경쟁에 있어서는 급한 불을 껐다고 볼 수 있다.
이후 후계작인 삼성 엑시노스 990이 처참하게 침몰하면서, 엑시노스 9825는 삼성 몽구스 아키텍처 시대 최후의 중흥기에 속한 SoC로 남게 되었다.
[1] 5 보급, 7 중급, 9 플래그십[2] 20을 뜻하는 수사 접두어이다.[구명칭] 삼성 엑시노스 모뎀 355 및 359[4] 부드러운 게이밍 성능을 거의 포기하다시피 했던 전작들과 비교하면 큰 발전을 이룬 것은 맞다는 의견이 있다.[5] CPU 성능 자체는 매우 좋기 때문에 소프트웨어만으로 에뮬레이팅하는 것에는 문제가 없다.[6] 출처: 삼성전자 엑시노스 9110 마이크로사이트[7] 여담으로, 이 같은 수치는 모바일 AP 설계사인 삼성전자 시스템 LSI 사업부의 공식 발표 자료이다. 실제 기기 제조사인 삼성전자 무선 사업부의 자료가 아니다. 그리고 해당 모바일 AP는 실제 탑재 기기인 갤럭시 S9 및 S9+ 기준으로 CPU 클럭 조절이 진행되어 삼성전자 시스템 LSI 사업부가 보장한 수치까지 성능 향상을 올리지 못했다.[8] 18을 뜻하는 수사 접두어이다.[9] 물론, 전례는 삼성전자가 스스로 깨버리면 그만인 문제다. 다만, 2018년 2월 중순 기준으로 2.86 GHz에 대한 진위를 구분하기에는 근거가 매우 부족한 상황이기 때문에 섣불리 부스트 클럭 혹은 이론 상 가능한 클럭으로 단정짓는 것 역시 위험하다.[10] CPU 아키텍처 상 최적화나 IPC 증가 및 CPU 클럭 감소에 의한 영향도 있지만, 엑시노스 8 Octa (8890)와 엑시노스 9 Series (8895)가 벤치마크 상 점수 차이는 크지 않지만 실제 사용 시 성능에서는 유의미한 차이를 보이는 것과 이유가 같다.[11] 물론, 방식 상의 문제점 보다는 실질적인 전력 대비 성능비가 더 중요하고 더 나아가서 실제 탑재 기기의 배터리 사용 시간이 제일 중요하다. 하지만, 실제 탑재 기기인 갤럭시 S9 및 S9+ 기준으로도 이쪽이 뒤쳐지는 상황이다.[12] 사실 이건 GPU인 ARM Mali-G72의 떨어지는 성능 때문이지 딱히 퀄컴과의 수준을 맞추기 위함은 아니라는 의견이 있다. 실제로 GPU를 중점으로 측정하는 벤치마크는 스냅드래곤 845 SDM845가 크게 상회하며 오히려 전작인 엑시노스 9 Series (8895)보다 떨어지는 경우도 있었다.[13] 최대 속도는 매우 빠르지만 가속력이 좋지 않은 자동차를 생각하면 된다. 심지어 이쪽은 가속이 느린 기차에 비유되기도 한다.[14] 이 부분 때문에 웹 브라우징 등의 항목을 측정하는 벤치마크에서 스냅드래곤 845 SDM845보다 열세에 놓인 것이 아니냐는 추정이 나오고 있다.[15] Geekbench의 경우에는 장시간 부하를 걸기 때문에 초반 0.5초 정도 CPU 클럭이 올라가는 시간 때문에 손해가 있더라도 CPU 성능이 워낙 좋으니 그 손실을 메꿔주기에 최대 성능을 측정하는데 유리하다. 하지만, 실제 사용 환경을 고려해서 부하를 걸었다 풀었다하면서 성능을 측정하는 PCMark 등의 벤치마크 프로그램에서는 그럴 여유가 없으니 좋은 점수를 얻지 못한다는 것이다.[16] 어찌되었든 Geekbench 4 기준 싱글코어 점수가 약 50% 가량 높은데 CPU 성능 자체가 떨어진다면 이런 결과 자체를 낼 수 없다.[17] 완전히 동일한 사례는 아니지만 반응성이 낮은 스케줄러 설정과 이로 인해 발생하는 실제 탑재 기기의 버벅임 및 굼뜨는 현상 문제 등은 기존 엑시노스 시리즈가 꾸준히 지적받았던 문제들이었다.[18] 빅 클러스터를 구성하는 Samsung Exynos M3와 Samsung Exynos M4를 비교한 것이다.[19] 삼성전자는 듀얼 NPU라 표기하는데, ISSCC 2019에서 듀얼코어 구성인 것이 확인되었다. 여담으로, 삼성전자가 NPU를 자체적으로 개발한 것은 꽤 되었지만 이번에서야 어느정도 안정화되어 탑재된 것으로 보인다.[20] 단, 엑시노스 9 Series (9810)에는 별도의 NPU가 탑재되지 않았기 때문에 ARM Mali-G72의 머신러닝 기능을 이용한다.[21] 정확히 말하면 삼성전자 파운드리 사업부의 로드맵에는 존재했으나 2018년 기준으로 사라진 10LPU 공정에서 핀 피치를 제외한 CPP와 메탈 2피치를 줄인 개량 공정으로 추정된다.[22] 이는 EUV 장비를 사용하지 않았기 때문이다. 그래도 TSMC의 N7 공정은 10nm 계열 공정으로 개량한 것이 아니기 때문에 어느정도 8LPP 공정보다 우위에 있는 부분이 있다. 실제로 공식 발표 자료를 보면 8LPP 공정이 스피드 게인은 높고 N7 공정이 전력 게인은 더 좋아서 전체적인 성능은 동급이지만 트랜지스터 밀도와 다이 사이즈는 N7이 확실히 우세하다.[23] 싱글코어 점수는 약 1천 점 이상 차이가 나지만 멀티코어 점수의 경우 엇비슷하거나 조금 떨어진다.[24] Geekbench 5 기준 싱글코어 점수는 약 5~10% 정도 우위에 있지만(오히려 엑시노스 9 Series (9820)의 싱글코어 점수는 퀄컴 스냅드래곤 855 SM8150보다 퀄컴 스냅드래곤 865 SM8250에 더 가깝다.) 멀티코어 점수가 약 20% 가량 떨어지면서 스냅드래곤 845 SDM845보다 못한 모습으로 보이게 되었다.[25] 여담으로, Samsung Exynos M4는 전작인 Samsung Exynos M3와 유사한 구조를 가지고 있고 프론트 엔드와 백 엔드 모두 공유하지만 실제 탑재 기기에서는 점수차가 무려 4천여 점이 날 정도로 벌어지는 기묘한 상황에 놓이게 되었다.[26] 당초 7LPP 공정(현 명칭 SF7)으로 알려졌다. 이는 삼성전자 파운드리 사업부 로드맵에는 기존에 7LPE (SF7E) 공정이 알려지지 않았기 때문이다. 셀 면적이 8LPP 공정과 유사하기 때문에 명칭만 7nm 계열로 명명된 것이고 사실상 8LPP 공정을 개선해서 EUV 장비를 적용한 과도기적인 공정으로 보인다.[27] 원문 - Last year, Samsung announced the introduction of EUV into their 7LPP process used in the Exynos 9825. Through analysis of the part, we found little difference between their 7LPP process in the 9825 and their 8LPP process in the Exynos 9820. Now, we are excited to say that we have found Samsung’s true 7LPP process in the Exynos 990, included in their flagship Galaxy S20. This 7nm EUV process delivers, as we expected, Samsung’s highest density layout observed to date.[28] 측정치 중 하나의 로그 데이터를 보면 빅 클러스터가 2.73 GHz로 풀 로드 상태일 때 벤치마크 테스트가 진행되고 있음을 알 수 있다.[29] 여담으로, 전작인 엑시노스 9 Series (9810)이 약 5,400 점으로 측정되었고 스냅드래곤 845 SDM845는 약 7,000 점 중반 선으로 측정되었다.[30] 테스트를 진행한 측에서는 12회차의 반복 테스트 중에서도 거의 100% 수준의 성능을 스로틀링 현상이 발생하지 않은채 유지되었고 테스트 중에서도 기기 후면의 표면 온도 역시 섭씨 43도를 넘기지 않았다고 한다.
4. 이후
2019년 하반기에 900 번대가 등장하면서 다시 라인업이 개편되었고, 9 시리즈는 흡수되며 사라졌다.단, 제품 자체는 시리즈가 없어진 이후에도 일부 제품이 2021년까지 계속 생산되었다.
5. 같이 보기
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