퀄컴 스냅드래곤


Qualcomm Snapdragon


1 개요

CDMA 원천기술을 보유한 칩셋 제작사인 퀄컴에서 스마트폰태블릿 컴퓨터 시장을 공략하기 위해 야심차게 내놓은 손난로 SoC이다. 이름의 유래는 로고에서부터 알 수 있듯이 금어초. 하지만 스냅드래곤이 꽃인 걸 모르는 사람들이 많은지, 공식 마케팅 영상에 화룡(...)이 등장하는 등 퀄컴에서도 드래곤 이미지를 어느 정도 인정하고 있는 상황이다. 사실상 엄청난 발열이 있을 거라는 의미의 복선이었나

ARM HoldingsCPU 기반으로, 모바일 AP로는 처음으로 1 GHz 클럭 달성이라는 기록을 달성한 물건이다. 2009년 이래로 하이엔드 스마트폰에 대거 탑재되고 있다. 고성능의 상징이었던 S1 및 S2 시절, 동급 AP에 비해 열 많이 나고 배터리 많이 먹는데 어쩔 수 없이 사용하던 S3이라 쓰고 스냅드레기라고 읽는다에서 S4 이후로 여러 번의 이미지 변화를 거쳤다.

국내에서는 삼성전자의 삼성 엑시노스 보다 한 수 아래로 치는 것 같지만, 실제로는 엔비디아Tegra 시리즈처럼 결정적인 문제가 생긴다든지 하는 건 아니고 TI의 OMAP과는 다르게 새 제품도 바로바로 나오고 삼성전자삼성 엑시노스보다 물량도 풍부해서 여기저기에서 굉장히 많이 사용되고 있다.

특히, 퀄컴이 통신 모뎀 업계에서는 인텔 급의 위상인지라[1] AP와 통신 모뎀을 통합한 원칩 솔루션으로 S3 후반기부터 울며 겨자먹기로 쓰는 기기 제조사들이 많았다. 그러나 이후 S4때부터 쓰인 Qualcomm Krait CPU가 성능을 크게 개선했고, 통신 모뎀 및 생산량의 요인들이 겹쳐 2013년에 시장에서 제일 많이 썼던 AP다.

2013년 7월 23일, 모토로라에서 첫 자체 AP인 'X8 컴퓨팅 시스템'을 공개했다. 듀얼코어 CPU, 쿼드코어 GPU, 컨텍스츄얼 컴퓨팅 코어와 자연어 처리를 위한 별개의 코어로 이루어져 이른바 8-코어 칩이라 불린다고 한다. 그런데, 들어간 CPU 아키텍쳐가 Qualcomm Krait CPU이며 Adreno 320 GPU를 사용했다고 발표 함에 따라 모토로라가 퀄컴에게 라이센스를 취득했거나, 모토로라를 위해서 퀄컴이 커스텀 한 것이 아니냐는 의견이 나오고 있다.[2] 그것보다 Adreno 320이 쿼드코어였어??[3]


2 퀄컴의 AP 코드

퀄컴의 AP 네이밍 방식은 굉장히 특이해서 한눈에 알아보기가 어렵다. 대부분의 AP나 CPU가 성능에 따라서 코드를 붙이는데에 비해 스냅드래곤의 코드는 성능과는 상관 없이 AP의 특성을 표기하기 위한 것이기 때문이다. 숫자 첫 자리와 마지막 두 자리가 성능을 나타내기는 하지만, 지금은 더 이상 의미를 가지고 있지 않다. 각 자리가 의미하는 특성을 미리 숙지하고 넘어가면 아래 문서의 내용을 이해하는 데에 도움이 된다.

모든 스냅드래곤 AP는 ㅁㅁㅁxxxx 형식의 7자리 코드네임을 가지고 있으며, 경우에 따라 마지막 자리에 알파벳이 하나 더 붙기도 한다. 각 자리의 의미는 다음과 같다.

  • MSMxxxx : 퀄컴 고비 시리즈 통신 모뎀 또는 퀄컴 스냅드래곤 LTE 모뎀 시리즈를 내장한 모델이다.
  • QSDxxxx : MSM과 같은 의미로 Qualcomm Scorpion CPU 초기에만 사용되었던 코드다. S2부터는 MSM만 사용된다.
  • APQxxxx : 퀄컴 고비 시리즈 통신 모뎀 또는 퀄컴 스냅드래곤 LTE 모뎀 시리즈가 내장되어있지 않은 모델이다.
  • MPQxxxx : 퀄컴 고비 시리즈 통신 모뎀 뿐만이 아니라 블루투스, Wi-Fi 등 어떠한 통신 기능도 지원하지 않는 모델. 퀄컴 스냅드래곤 S4 Prime에서 처음으로 네이밍 되었으나 라인업 개편 이후 다시 사라져버렸다.
  • _Xxxx: 숫자 첫번째 자리는 AP의 연산 클럭을 의미한다.
    • _7xxx: 클럭이 1 GHz 미만인 모델이다.
    • ___8xxx: 클럭이 1 GHz 이상인 모델이다. 그러나 현재까지 2 GHz 모델에 다른 숫자를 붙이지는 않았다.
  • ___xXxx: 숫자 두번째 자리는 내장된 통신 모뎀이 어떤 신호를 주고 받을 수 있는지를 나타낸다.
  • _xxXX : AP 고유의 식별번호. 원래 이 숫자의 높고 낮음으로 성능을 나타냈으나, S4 이래로는 식별번호로서의 역할만 하고 있다.
  • _xxxx?: 7자리 뒤에 알파벳 하나가 더 붙는 모델들이 간혹 있다. 2013년 현재 이 부분이 유일하게 성능과 관련된 자리다.
    • _xxxxA : T와 마찬가지로 기존 모델의 개선판 모델에 네이밍된다. S1 라인업때 이미 ARM11 아키텍쳐를 사용하는 AP를 ARM Cortex-A5로 변경해서 재출시 하기위해 네이밍 된 전적이 있다. A를 붙이면서 한 세대 더 높아지고 CPU 아키텍쳐 및 GPU 변경 등의 변화가 있다. 다만, MSM8960의 경우 기존 모델에서 개선된 MSM8260A, MSM8660A와 묶여서 S4 Plus 라인업으로 분류되었는데, 이는 S3 라인업였던 MSM8260/8660당시에는 LTE 모뎀자체가 불완전했기 때문에 MSM8960 자체가 공개되지 않았기 때문이다.[4]
    • _xxxxT : Turbo의 약자로, S1 라인업과 S2 라인업때는 각 제조사가 정규클럭에서 퀄컴이 허용한 정도의 오버클럭을 시행할 경우에 추가로 붙어졌지만, S4 라인업 부터는 기존 AP의 개선판 모델에 네이밍되었다. T를 붙이면서 한 세대 더 높아지고 CPU 아키텍쳐 및 GPU 변경 등의 변화가 있다. 위에 언급한 S3 라인업에 공개되지 못하고 S4 Plus 라인업에 공개되었던 MSM8960도 T를 붙이면서 GPU가 변경되었고 라인업도 S4 Pro 라인업으로 상승되었다.
    • _xxxxAB : SX 라인업에서 X00 라인업으로 개편된 2013년, 400 라인업에 포함되었다. 역시 개선판 모델에 네이밍되지만 A&T와 차이점이라면 상위 라인업으로 상승하지는 않는다.
    • _xxxxAC : 2014년 초 스냅드래곤 801 공개와 함께 모습을 드러낸 라인업이다. 2015년 6월 현재 이 네이밍을 사용한 유일한 AP인 MSM8974AC의 경우, T와 동일하게 8974AB에 비해 클럭이 높고(오버클럭) 800이 아닌 801로 출시되었다.


3 퀄컴 스냅드래곤 S 시리즈 (~ 2013.01)

해당 문서 참조.


4 퀄컴 스냅드래곤 X00 시리즈 (2013.02 ~)


2013년 1월에 개최된 CES 2013에서 기존의 S 라인업이 각각 200 ~ 800 라인업으로 개편되었다.

똑같은 Qualcomm Krait의 우려먹기라는 말이 좀 있었다. 일반적인 IP의 커스텀이 3년 이상의 시간이 걸리는 작업이기 때문에, 스냅드래곤 S4의 발표부터 3년을 거슬러 올라간다면 아직 ARM이 ARM Cortex-A15를 발표하지 않은 시점이다. 때문에 퀄컴은 차기 아키텍쳐의 성능 향상 정도를 추측해 전반적으로 ARM Cortex-A9보다 성능이 뛰어난 아키텍쳐를 만드는 데 주력할 수밖에 없었다.

여기서부터 북미에서 일반 사용자들을 상대로 브랜드 홍보를 하기 시작했다. TV CF에 스포츠 경기 스폰서 등으로 모바일 기기와는 별개로 스냅드래곤이라는 이름 자체를 밀면서 소비자들에게 '스냅드래곤을 사용하는 핸드폰은 고급 제품'이라는 식의 인식을 심으려는 모양이다. 또한, 해당 AP를 사용하는 스마트폰만을 위한 배터리 절약 애플리케이션이나 무선 충전 기능도 함께 제공하고 있다.


4.1 2XX 라인업

해당 문서 참조. 개편된 브랜드의 초저가형 타겟 라인업이다.


4.2 4XX 라인업

해당 문서 참조. 개편된 브랜드의 중저가형 타겟 라인업이다.


4.3 6XX 라인업

해당 문서 참조. 개편된 브랜드의 중상급형 타겟 라인업이다.


4.4 8XX 라인업

해당 문서 참조. 개편된 브랜드의 플래그십 타겟 라인업이다.


5 퀄컴 스냅드래곤 Wear 시리즈

5.1 2100 / (파트넘버 불명)

파트넘버(파트넘버 불명)
CPUARM Cortex-A7 MP4 1.2 GHz
GPUQualcomm Adreno 304 -- MHz
메모리32-bit 싱글채널 LPDDR3 400 MHz
생산 공정파운더리사 불명 / 28nm
내장 모뎀Qualcomm Snapdragon X5 LTE Modem
주요
사용 기기
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2016년 2월 11일, 퀄컴이 웨어러블 디바이스 용으로 최초로 공개한 [모바일 AP]이다. 기존에는 스냅드래곤 400 MSM8926을 웨어러블 디바이스에 맞게 제한을 걸어 탑재했으나, 워낙 오래된 AP다보니 아예 웨어러블 디바이스 용으로 새로 개발된 것으로 보인다. 이 때문인지 전반적인 제원은 스냅드래곤 400 MSM8926과 별 차이가 없다.


6 Qualcomm Adreno GPU

퀄컴 Adreno 그래픽 문서 참조. 퀄컴 스냅드래곤 시리즈의 자체 GPU 브랜드이다.


7 문제점

스냅드래곤 S4 Plus가 탑재된 기기들이 리얼텍 칩셋을 사용한 무선 공유기와 호환성이 떨어진다. 기기가 Wi-Fi를 잘 잡지 못하고 수신감도가 심하게 떨어진다고 한다. 이 문제의 원인은 정확하게 밝혀지지 않았다고 한다.

그리고 스냅드래곤 600과 스냅드래곤 800이 고(高) 클럭으로 세팅되면서 발열이 심해지고 이로인한 스로틀링 문제가 있다. 이 때문에 기기 제조사가 자체적으로 발열 대책을 마련하지 않으면 퀄컴에서 발표한대로 최고 클럭에 도달한 퍼포먼스를 항상 낼 수 없다. 그렇지만 이것은 최근 플래그쉽 AP들이 모두 겪는 문제이다. 물론 스냅드래곤화룡810이 가장 심하지만 말이다. 이 이유는 공정과 CPU 아키텍처의 발전에 비해 과도하게 성능을 향상시키다 보니 AP 풀로드 전력 소모가 높아졌기 때문이다. 2011년만 하더라도 Apple A5X APL5498같은 태블릿 컴퓨터 용 모바일 AP가 GPU까지 합쳐도 풀 로드 전력 소모가 최대 4W 수준이었던 반면, 지금은 CPU만 6~8 W를 찍는다.[5]

이 때문에 벤치마크 치팅에 대한 의혹을 받고 있다. 물론 스냅드래곤 AP만이 아닌 다른 AP도 의혹을 받고 있지만[6] 여러 제조사에서 사용하는 만큼 스냅드래곤 AP가 절대 다수를 이루고 있다. 벤치마크 애플리케이션으로 성능 측정이 있을 때에만 스로틀링 제한을 풀어버리는 코드를 기기에 내장해서 성능을 과장한 사례[7]도 나왔으며 이로인해 Antutu, 3D Mark 등 벤치마크 애플리케이션 제작사는 해당 기기들을 리스트에서 삭제하였다. 이들은 기본적으로 일반적인 구동 환경과 동일한 환경에서 벤치마크 애플리케이션이 동작해야 한다고 입장을 밝히고 있다.

내장 이미지 프로세서가 10년 전에 나온 것을 계속 사용하고 있어, 카메라 센서를 아무리 좋은 것을 달아도 결과물이 영 좋지 않은 경우가 계속 발생하고 있다. 성능 향상이 대형 이미지 처리에 치우치고 화질 향상에는 뒷전인 상황으로 대표적으로 갤럭시 노트3엑스페리아 Z 시리즈 가 피해를 봤다. LG G4도 카메라 하드웨어 개선과 이미지 관련 코드 커스터마이징으로 화질이 상당히 개선됐지만 아직도 특유의 수채화 현상은 남아 있다는 평가를 받았다. 이외에도 퀄컴 정책상 SoC 내부의 각종 센서, GPS, 사운드 카드 등을 모두 퀄컴 통합칩 외에는 장착할 수 없도록 설계되어 나오는 경우가 많기 때문에 다른 분야에서 사골칩 시즌 2를 찍을 수도 있는 상황이다. 다만, 스냅드래곤 820 MSM8996부터 '스펙트라' 라고 불리는 이미지 프로세싱 유닛을 사용하여 [이미지 품질이 개선될 것]이라는 전망이 있다.[8]


8 기타

  • 스냅드래곤 피겨 : [#] 파워블로거들에게 증정된 기념품 같은 건데 의외로 퀄리티는 괜찮게 나온 듯.
  • 국내에서는 2010년 중반기부터 많이 사용했다. LG전자의 옵티머스 Q및 맥스폰에서도 이용된 프로세서이며 2010년 10월 기준 거의 모든 스마트폰 제조사에서 사용하고 있는 칩셋이다.
  • 특히 팬택의 스마트폰은 모두 스냅드래곤을 장착한다. 퀄컴이 팬택의 2대 주주이기 때문이다.[9]
  • 스냅드래곤 적용 스마트폰 전용 배터리 절약 앱 스냅드래곤 배터리구루라는 앱이 있다. [관련기사]

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  • 영화 퍼시픽 림PPL로 나왔는데, 작중 예거의 CPU로 사용되는 듯 하다. 사진은 집시 데인저에 표기되어 있는 스냅 드래곤.
  1. 인텔마냥 경쟁자들에 비해 몇 세대나 앞선 수준에다가 기술적인 발전도 퀄컴이 주도한다. 다행히 2014년 하반기 이후로 격차라 많이 줄어들어서 경쟁이 어느정도 이루어지고 있지만 여전히 CDMA 계열 이동통신 네트워크를 지원해야 한다면 퀄컴의 통신 모뎀 솔루션을 사용하는 경우가 많다.
  2. AP는 아니지만, 삼성 디스플레이가 모토로라 전용으로 Super AMOLED를 커스텀해서 공급하고 있기는 하다. 이 것과 같은 상황이라 보인다.
  3. 정황상 ALU 16개와 ROP 1개, 혹은 2개를 묶어서 코어(클러스터) 1개로 계산한듯 하다. 이 코어(클러스터)가 4개 합쳐져서 Adreno 320에는 ALU 64개, ROP 4개 혹은 8개가 들어가는것. 사실 모바일 GPU는 회사마다 자사 제품의 코어수를 홍보하는 기준이 다른데 nVIDIA Tegra의 ULP Geforce 였다면 64코어 GPU로 홍보되었을 것이다.
  4. S3 라인업 당시에 있던 모뎀들은 100이면 100 데이터 통신 전용이었다. 통신 모뎀 원칩역시 데이터 통신 전용이었다. 다만, 퀄컴에서 조치를 취해서 스냅드래곤 AP와 통신 모뎀 원칩을 조합하면 WCDMA 음성통화를 야매로 지원하게 만들었다. CDMA은 더욱 사정이 좋지않아서 LTE 통신은 별도의 모뎀을 사용하고 CDMA 통신은 AP에 내장된 모뎀을 사용했었다.
  5. ARM big.LITTLE 솔루션이 등장할 수밖에 없었던 것도 바로 이런 이유 때문이다.
  6. 대표적으로 삼성전자 삼성 엑시노스 5410이 있다.
  7. 간단한 변명으로, 데스크탑으로 치자면 풀스크린으로 동작하는 애플리케이션의 경우 원래대로 동작, 그렇지 않을 경우에는 전력관리라고 몇몇 제조사에선 밝혔으나, 그것도 벤치마크 애플리케이션 구동 때와는 다른 차이가 있는 거짓으로 판명되었다.
  8. 하지만 G5의 사진 샘플 수채화 현상과 S7의 자체 이미지 프로세싱 유닛 탑재를 보면 이미지 품질 개선은 요원한 듯 싶다 (추가)갤럭시S7/S7E는 엑시노스와 스냅드래곤820 두가지 버전이 존재한다. 엑시노스8890에서 자체 이미지 프로세싱 유닛을 넣는 것은 당연하지만 스냅드래곤820버전에도 자체 유닛이 들어갔다. 듀얼픽셀카메라때문일 수도 있고 스펙의 통일성을 위함일 수도 있다.
  9. 팬택이 퀄컴에 지불 못한 로열티 등을 주식에 투자하는 식으로 해서 2대 주주가 되었다.