삼성전자, 엑시노스 2100 공개..갤 S21, 30% 빨라지고, 전기 20% 덜 쓴다

스마트폰 두뇌 역할하는 통합칩…갤럭시 S21에도 장착
5㎚ EUV 공정 도입…"역대 최고 성능"
1초당 240조번 연산…AI 능력 극대화
모든 5G 주파수 대응…다양한 통신 환경에서 사용 가능

삼성전자는 12일 역대 최고 성능을 자랑하는 모바일 AP(애플리케이션 프로세서) '엑시노스 2100'을 삼성전자 뉴스룸, 엑시노스 홈페이지 등을 통해 공개했다. 엑시노스 2100은 15일 오전 12시(한국시각) 공개되는 삼성전자 스마트폰 갤럭시 S21에 장착돼 두뇌 역할을 한다.

삼성전자 플래그십 모바일 AP 엑시노스 2100./삼성전자 유튜브 캡처

삼성전자에 따르면 엑시노스 2100은 5㎚(나노미터·10억분의 1m) 극자외선(EUV) 공정으로 생산된다. 최신 모바일 AP 설계 기술을 적용해 CPU(중앙처리장치), GPU(그래픽처리장치) 성능이 각각 30%, 40% 이상 향상됐다. 온디바이스 AI(기기 내에 정착된 인공지능) 성능도 크게 개선됐다.

강인엽 삼성전자 시스템LSI 사업부장(사장)이 ‘엑시노스 2100’을 소개하고 있다./삼성전자 제공

신제품은 삼성전자 모바일 AP로는 최초로 5G 모뎀 통합칩 형태로 제작됐다. 이를 통해 고사양 게이밍은 물론, 멀티태스킹 환경에서 최적의 성능을 낸다.

강인엽 삼성전자 시스템LSI 사업부장(사장)은 "엑시노스 2100에 최첨단 EUV 공정, 최신 설계 기술을 적용해 이전 모델 보다 강력한 성능과 함께 한단계 향상된 AI 기능까지 구현했다"며 "삼성전자는 앞으로도 한계를 돌파하는 모바일 AP 혁신으로 프리미엄 모바일 기기의 새로운 기준을 제시해 나갈 것"이라고 했다.

◇ 자체 설계 버리고 ARM 코어 사용…인공지능도 강화

삼성전자는 엑시노스 2100에 영국의 반도체 설계 기업 ARM의 표준 코어를 사용했다. 최대 2.9㎓로 구동되는 고성능 ‘코어텍스(Cortex)-X1’ 1개와 ‘코어텍스-A78’ 3개, 저전력 ‘코어텍스-A55’ 4개를 탑재하는 ‘트라이 클러스터(Tri-Cluster) 구조’다. 이 덕분에 엑시노스 2100의 멀티코어 성능은 이전과 비교해 30% 이상 향상됐다는 게 삼성전자 설명이다.

또 최신 ARM 말리-G78을 GPU로 채용, 기존과 비교해 그래픽 성능이 40% 이상 높아졌다. 이를 통해 빠르면서도 현실감 높은 그래픽 처리가 가능해, 게이밍과 함께 증강현실(AR), 가상현실(VR) 등 혼합현실(MR) 기기에서의 사용자 몰입도를 높일 수 있게 됐다.

엑시노스 2100은 5㎚(나노미터) EUV(극자외선) 공정으로 만들어져 성능은 높이고, 전력소모를 줄였다./삼성전자 유튜브 캡처

엑시노스 2100의 강화된 온디바이스 AI 기능은 3개의 차세대 NPU 코어와 불필요한 연산을 배제하는 가속기능 설계 등을 통해 탄생했다. 초당 26조번(26TOPS·Tera Operations Per Second) 이상의 인공지능 연산 성능을 확보, 중앙 클라우드 서버와의 데이터 교환 없이도 단말기 자체에서 고도의 AI 연산이 가능토록 했다.

강화된 AI 성능은 대규모 데이터를 빠르게 처리하고, 인터넷 연결 네트워크가 상실된 상태에서도 사용자의 개인정보를 보호한다. 회사 관계자는 "안정적인 AI 서비스를 이용할 수 있는 장점이 있다"고 했다.

폴 윌리엄슨 ARM 클라이언트 사업부 부사장 겸 총괄은 "더 빠른 이동통신, 향상된 그래픽 성능과 인공지능 기술은 새로운 모바일 사용자 경험을 제공하는데 필요한 중요한 기술로 주목받고 있다"며 "삼성전자가 ARM과 긴밀하게 협력해 출시하는 ‘엑시노스 2100’은 차세대 스마트기기에 필요한 최상의 모바일 솔루션이 될 것"이라고 했다.

◇ 2억 화소 이미지 처리능력…초고주파 대역 5G 통신까지 커버

엑시노스 2100은 최대 2억 화소 이미지를 처리할 수 있는 고성능 ISP(이미지 처리장치· Image Signal Processor)를 갖췄다. 최대 6개의 이미지센서를 연결하고, 4개의 이미지센서를 동시 구동한다. 광각·망원 등 다양한 화각의 이미지센서를 통해 입력되는 이미지와 영상을 활용한 다이내믹한 촬영 기능을 지원한다.

그래픽=김란희

5G 모뎀은 하나의 칩으로 5G 네트워크를 모두 커버, 부품이 차지하는 면적을 줄였다. 모바일 기기의 설계 편의성을 높인 것이다. 저주파대역(서브-6)은 물론이고, 초고주파대역(밀리미터파·mmWave)까지 주요 주파수에 모두 대응한다. 다양한 통신 환경에서 폭넓게 사용할 수 있는 셈이다.

◇ 미세공정으로 전력소모 줄여…탄소배출 감축에도 궁극적으로 기여

5㎚ 공정으로 생산된 엑시노스 2100은 7㎚ 공정과 비교해 소비전력이 20% 줄어들었다. AI 연산에 사용하는 전력 역시 이전에 비해 절반 수준이다. 여기에 전력 효율을 최적화하는 자체 솔루션 ‘AMIGO(Advanced Multi-IP Governor)’를 얹어 고화질·고사양 게임과 프로그램 구동 시 배터리 소모 부담을 크게 낮췄다.

엑시노스 2100은 오는 14일(현지시각) 공개되는 삼성전자 새 스마트폰 갤럭시 S21에 장착된다./삼성전자 유튜브 캡처

이런 노력으로 엑시노스를 적용한 스마트기기의 배터리 충전 횟수도 줄어들 전망이다. 결국 탄소 배출량 감축에도 기여한다는 게 삼성전자 설명이다.

김경준 삼성전자 무선사업부(IM) 개발실장(부사장)은 "삼성전자는 고객들에게 최고의 모바일 경험을 제공하기 위해 끊임없이 노력하고 있다"며 "엑시노스 2100의 강력한 코어성능과 한단계 향상된 AI 기능은 차세대 플래그십 스마트폰 개발에 크게 기여했다"고 했다.

한편, 엑시노스 2100는 현재 양산 중이며, 곧 공식 공개행사를 갖는 삼성전자의 새 스마트폰 갤럭시 S21에 장착된다.

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