애플·화웨이, 하반기 스마트폰 ‘7nm AP·GPU’ 업고 성능↑

차주경 기자
입력 2019.05.29 08:00 수정 2019.05.29 08:50
하반기 한층 업그레이드된 스마트폰 부품이 양산 예정이어서 스마트폰 시장이 ‘고사양, 고성능' 경쟁이 뜨겁게 전개될 전망이다. 삼성전자와 함께 스마트폰 시장을 주도하는 애플과 화웨이는 하반기 출시 예정인 ‘아이폰X 후속 모델’과 ‘메이트 30’에 고성능 부품을 채택할 가능성이 큰 상황이다.


스마트폰 기술 소개 화면. / ARM 개발자 블로그 갈무리
27일(이하 현지시각) 대만 반도체 파운드리 TSMC는 EUV(Extreme Ultra Violet, 극자외선) 7㎚ 공정 AP(Application Processor, 스마트폰 중앙처리장치)를 양산한다고 밝혔다. 앞서 4월 업계 최초 EUV 7㎚ 공정 제품 양산에 성공한 삼성전자에 이어 두번째다.

영국 반도체 설계·자산 기업 ARM도 7㎚ 프로세스 CPU(Central Processing Unit, 중앙처리장치)와 GPU(Graphic Processing Unit, 그래픽 처리장치) 신제품을 공개했다.

TSMC가 만들 첫 EUV 7㎚ AP는 화웨이 기린 985 칩 세트다. 이 AP는 화웨이가 9월경 발표 예정인 고급 스마트폰 ‘메이트30’에 장착될 것으로 예상된다. 애플 아이폰X 후속 모델에 탑재될 것이 유력한 A13 프로세서 역시 EUV 7㎚ 공정으로 만들어진다.

TSMC 본사 전경. / TSMC 제공
TSMC는 미·중 무역분쟁과 관계 없이 앞으로도 화웨이에 AP를 공급한다고 밝혔다. EUV 5㎚ 공정 웨이퍼 시제품을 2019년 제작, 2020년 1분기 양산한다는 계획도 공개했다.

TSMC는 대만 남부과학기술공원에서 과도기 기술인 6㎚ 공정을 마련한 후 곧바로 3㎚ 공정을 준비할 것으로 알려졌다. 한편, 삼성전자는 4월 EUV 7㎚ 제품 양산과 함께 EUV 5㎚ 공정 개발도 마쳤다. EUV 6㎚ 공정 제품 양산도 올해 안으로 이뤄질 예정이다.

ARM도 7㎚ 프로세스 CPU 코텍스(Cortex) A77과 GPU 말리(Mali) G77을 선보였다. 코텍스 A77에는 ALU(Arithmetic Logic Unit, 산술·논리연산장치)가 추가, 전 모델 코텍스 A76보다 IPC(Instruction Per Cycle, 사이클당 명령어 처리 횟수)는 20%, FP(Floating Point, 부동소수점)연산 성능은 30% 늘었다.

ARM Cortex A77 CPU 구조도. / ARM 개발자 블로그 갈무리
ARM G77 GPU는 전 제품 G67과 다른 ‘발할(Vallhall)’ 구조로 만들어진다. 새로운 엔진 및 명령어로 동작하는 발할 구조는 G77 GPU의 에너지 소비, 동작 효율을 30% 늘린다. 특히 머신러닝 인공지능 작업 속도를 크게(60%)높이는 것으로 알려졌다.

ARM G67 GPU는 삼성전자 갤럭시S10시리즈를 비롯한 프리미엄급 스마트폰에 장착됐다. 그보다 성능이 우수한 ARM G77 GPU가 보편화되면 게임·가상현실·영상 등 스마트폰 콘텐츠를 더 선명하게, 더 오래 즐길 수 있게 된다.

반도체 업계는 2018년부터 스마트폰용 7㎚ 공정 부품을 생산했다. 애플 A12 바이오닉, 퀄컴 스냅드래곤 855, 화웨이 기린 980 칩 세트 등이 7㎚ 공정으로 만들어진 AP다. 공정 숫자가 작을 수록 AP 부피도 작아진다. 한편으로는 AP의 성능 및 생산 효율은 좋아진다.

올해에는 ‘EUV’ 7㎚ 공정 제품이 주류가 될 전망이다. 파장이 짧은 EUV를 사용하면 회로를 더욱 정밀하고 정확하게 그릴 수 있다. 그만큼 반도체의 완성도와 수율 모두 높일 수 있다.

반도체 업계 한 관계자는 "이번에 발표된 EUV 7㎚ AP, CPU 및 GPU가 스마트폰에 적용되는 것은 시간 문제다"며 "빠르면 2019년 가을, 늦어도 2020년 봄에는 이들 신제품이 스마트폰에 장착돼 기기 성능을 큰 폭으로 높일 것으로 예상한다"고 밝혔다.


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