차세대 스마트폰 AP 대전…삼성-퀄컴-애플 승자는?

[미디어펜=박규빈 기자]올해 하반기 신형 스마트폰이 속속 공개되고 있는 가운데 차세대 모바일 애플리케이션 프로세서(AP) 분야에서도 제조사별 경쟁이 치열하다. 삼성전자는 엑시노스 2200(코드명 '파미르')을, 퀄컴은 스냅드래곤 895(가칭)을 선봬는 등 각축전이 예상된다.

1일 전기·전자업계에 따르면 삼성전자는 내년 상반기 전략 제품으로 출시할 갤럭시 S22 시리즈에 탑재할 엑시노스 2200을 연말 경 선보일 것으로 알려졌다. 전작 엑시노스 2100과 마찬가지로 영국 반도체 설계 회사 ARM 아키텍쳐가 적용된다는 전언이다.

앞서 삼성전자는 엑시노스 999까지는 직접 개발한 아키텍쳐를 써왔다. 그러나 발열 제어가 제대로 되지 않아 같은 모델이되 다른 AP 칩셋을 쓰는 제품 간 성능 차이가 확연해 사용자들의 원성을 사기도 했다.

최근 스마트폰에 채용되는 AP 칩셋들은 중앙 처리 장치(CPU)·그래픽 처리 장치(GPU)·5G 모뎀 칩·신경망 처리 장치(NPU) 등을 하나로 묶은 통합 칩(SoC)으로 구성한다는 특징을 갖고 있다.

최근 삼성전자는 AMD와의 협력을 시사한 바 있다. 이에 따라 4분기 중 공개될 엑시노스 2200의 GPU는 기존 ARM 말리에서 AMD RDNA2로 변경된다. 해당 GPU는 현존 최고 성능을 지닌 것으로 평가되는 AP인 퀄컴 스냅드래곤 888 속 아드레아노보다 기량이 뛰어나다.

업계는 삼성전자가 AMD와 손을 잡은 배경으로 고화질 게임·영상 콘텐츠 수요의 증가 등 시대의 요구에 부응하는 것으로 보고 있다. 이 같은 차원에서 고성능·저전력 GPU의 역할이 더욱 중요해졌다고 판단했다는 것이다.

삼성전자는 플래그십 외에도 중저가 스마트폰용 AP 엑시노스 1200의 개발에도 힘쓰고 있다. 해당 AP는 중국 스마트폰 제조사 비보에 납품하던 엑시노스 1080의 후속 모델이다.

이에 따라 내년 엑시노스 2200·엑시노스 1200 출하량은 총합 2억대에 달할 것으로 관측이 제기된다. 김양재 KTB 투자증권 연구원은 "2022년 삼성전자의 플래그십 라인업과 중저가 라인업으로 탑재 비중을 늘림과 동시에 중화권 수요도 확대해 올해 대비 출하량이 40% 넘게 늘 것으로 본다"고 평했다.

퀄컴은 스냅드래곤 888의 후속작인 스냅드래곤 895를 개발하고 있다. 전례를 따른다면 엑시노스2200과 함께 갤럭시 S22 시리즈에 채용될 가능성이 높다. 삼성전자는 지역에 따라 전략적으로 AP를 달리 적용해왔다.

서로 다른 두 AP 간 차이는 NPU 적용 여부다. 이는 인공지능(AI) 학습·실행에 최적화된 부품이다. 더욱 빠른 연산 작업을 위해 하드웨어 단위에 인공 신경망을 구축한 것으로 보면 된다. 엑시노스는 NPU를 내포하고 있지만 스냅드래곤은 이 역할을 다른 반도체와 분산해 맡도록 설계됐다.

삼성전자는 4㎚(나노미터·10억분의 1m) 공정이 적용된 자사 파운드리에서 엑시노스 2200과 스냅드래곤 895를 생산한다. 이 공정에서는 퀄컴 최신 5G 모뎀칩 스냅드래곤 X65도 제조되고, 엑시노스 2200·스냅드래곤 895 둘 다 이 모뎀칩을 품게 될 것으로 예상된다.

이달 중순 출시될 아이폰 13을 공개할 것으로 보이는 애플은 A15 바이오닉 개발을 마쳐 TSMC 파운드리 5㎚ 공정에 외주를 맡겼고, 지난 5월부터 양산 중에 있다. 이 AP 또한 SoC로, 애플 자체 개발 CPU·GPU·NPU가 들어간다.