Arm은 '컴퓨텍스 2019'에서 코어텍스(Cortex)-A77, 말리(Mali)-G77, Arm 머신러닝 프로세서 등 모바일 설계자산(IP) 제품군을 대거 공개했다고 27일 밝혔다.

이번 IP는 이전 세대보다 향상된 성능과 효율성을 제공해 5G 시대에 걸맞은 프리미엄 모바일 경험을 실현한다.

Arm은 지난 1년여간 네트워크 엣지부터 클라우드까지 아우르는 새로운 솔루션들을 제공해왔다. 각 기기별로 다른 소프트웨어와 하드웨어를 쓰면 전체 시스템의 설계 복잡성이 증가하고, 관리도 어려워진다. Arm은 각 솔루션을 연결, 단일 플랫폼에서 모든 기기를 아우를 수 있게 지원한다.

2020년 프리미엄 스마트폰을 위한 모바일 IP 제품군

스마트폰을 이용한 새로운 모든 경험은 하드웨어를 통한 높은 수준의 성능 및 새로운 기능들을 개발자들에게 제공함으로써 지금보다 혁신적인 소프트웨어를 개발할 수 있도록 하는 것에서 시작된다.

중앙처리장치(CPU)는 일반적인 컴퓨팅 작업 뿐만 아니라 지금의 한계를 넘어 더 많은 기기에서의 머신러닝 컴퓨팅까지 모두 처리하기 때문에그 어느때보다 중요성이 커졌다. 

또 이는 더욱 몰입감 있는 무선 AR/VR 애플리케이션과 이동 중에도 즐길 수 있는 HD 게이밍을 실현하는 것에 있어서도 매우 중요한 역할을 한다. 

①Cortex-A77 : 머신러닝(ML)에 혼합현실(XR)까지

Arm Cortex-A77 CPU는 Cortex-A76 디바이스보다 20% 향상된 클럭 당 명령어 처리(IPC) 성능을 자랑하며, 이를 바탕으로 높은 수준의 머신러닝 기술 뿐만 아니라 매끄러운 증강현실(AR) 및 가상현실(VR) 경험을 소비자에게 제공한다. 

두 개의 Cortex-A76과 Cortex-A77 프로세서는 하드웨어 및 소프트웨어의 최적화를 통해 전반적인 머신러닝 성능을 35배까지 높였으며 새로운 Cortex-A77 CPU는 특히 오늘날 스마트폰 시장에서 필요로하는 동급 최상의 성능 및 효율성까지 자랑한다. 

②Mali-G77: 혁신적인 '발할 아키텍처'의 도입

Arm은 게임 시장이 세계적으로 가장 수익성 높은 시장 중 하나이자 컴퓨팅 수요를 증가시키는 핵심 동인이 될 것으로 예상하고 있다.

Mali-G77 GPU는 신규 '발할(Valhall) 아키텍처'를 통해 기존 Mali-G76가 탑재된 디바이스에 비해 약 40% 향상된 성능을 제공한다. 엔진, 텍스처 파이프, 로드 스토어 캐시를 포함한 핵심 마이크로 아키텍처 개선을 통해 기존 제품 대비 에너지 효율 및 ISO 비교 기준 성능밀도 측면에서 모두 30% 이상 끌어올렸다.

또한, Mali-G77은 머신러닝 성능을 60% 향상시켜, 온디바이스(on-device)용 인공지능(AI) 기기를 위한 추론(Inference) 및 신경망(NN) 성능을 크게 높였다. 

ML 프로세서, 8개 코어로 초당 최대 32조개 연산 처리한다

Arm의 프로젝트 트릴리엄(Project Trillium)은 Arm ML 프로세서와 오픈소스 기반의 Arm NN 소프트웨어 프레임워크 등으로 구성된 하나의 머신러닝 컴퓨팅 플랫폼으로, 현재 2억 5000만개 이상의 안드로이드 디바이스에 탑재되고 있다.

ML 기술을 이용한 여러 응용분야에 대한 수요가 점점 증가함에 따라, 개발자들은 전용 신경망 처리장치(NPU)를 활용한 하드웨어 플랫폼 환경을 사용할 수 있는 방법을 강구하고 있다. 

지난 해 프로젝트 트릴리엄 발표 이후, Arm은 ML 프로세서를 지속적으로 향상시켜 왔으며, 그 결과, 에너지 효율을 2배 이상 높여 와트당 최대 5조개의 연산을 처리할 수 있도록 했으며, 메모리 압축율 또한 기존대비 최대 3배까지 개선했다. 

이를 바탕으로, 향후 8개의 코어까지 연결하여 초당 최대 32조개의 연산을 처리할 수 있는 멀티 프로세서를 발표할 예정이다.

통합 컴퓨팅 솔루션

Arm이 직면한 가장 큰 어려움 중 하나는 시장에 이미 다양하고 수많은 솔루션들이 출시되어 있다는 것이다. 셀 수 없이 많은 소프트웨어 옵션과 하드웨어 아키텍처는 모바일 시장의 에코시스템 분열을 증폭시켜 엣지에서 클라우드로의 확장을 매우 어렵게 만들고, 이는 더 나아가 개발자들의 개발 환경 뿐만 아니라 신기술 도입까지도 어렵게 만들 수 있다. 

특히 5세대 이동통신(5G)에는 높은 성능과 효율성이 요구될 것이므로, 설계 및 배포를 간소화할 수 있는 공통의 아키텍처가 반드시 필요하다. 

더불어 진정한 차세대 몰입경험을 실현하기 위해서는 모든 부분들이 개발자들이 쉽게 성능에 접근하도록 하는 공통의 툴체인과 함께 구동하도록 최적화돼야 한다. 

오늘날 이러한 통합 컴퓨팅 솔루션에 필요한 모든 IP를 제공할 수 있는 곳은 Arm이 유일하다. Arm은 Cortex-A77 CPU, Mali-G77 GPU, Arm ML 프로세서, Arm NN 프레임워크, 그리고 최근 발표한 Mali-D77 디스플레이 프로세서까지 하나로 묶는 통합 컴퓨팅 솔루션을 기반으로 앞으로 다가오는 2020년 새로운 프리미엄 스마트폰의 혁신적인 발전 가능성을 보여줄 수 있을 것이다.

르네 하스(Rene Haas) Arm의 IPG그룹 대표는 '컴퓨텍스 2019'의 키노트 세션을 통해, 점점 복잡해질 컴퓨팅 문제를 해결할 Arm의 전략을 제시할 예정이다.