TSMC 1세대 공정서 양산… 3단계 전력 효율 구조 눈길

화웨이와 TSMC가 세계 최초로 7나노 시스템온칩(SoC)을 상용화했다.


화웨이는 3일(현지 시각) ‘IFA 2018’에서 인공지능(AI) 기능이 담긴 모바일 애플리케이션프로세서(AP) ‘기린 980(Kirin 980)’을 공개했다고 밝혔다.


자회사 하이실리콘이 설계한 이 제품은 TSMC의 7나노 1세대 공정을 기반으로 생산됐다. 



TSMC의 7나노 1세대 공정은 극자외선(EUV)이 아닌 기존 액침 불화아르곤(ArFi) 노광 기술을 쓴다. 이 공정을 활용하면 10나노 공정보다 성능은 20%, 전력효율은 40% 높은 SoC를 만들 수 있다.


‘기린 980’에는 면적 1㎠ 기준 69억개의 트랜지스터가 담겼다. 전작 ‘기린 970’보다 1.6배 많은 숫자다. 


특히 3단계 전력 효율 구조로 ‘빅리틀(big.LITTLE)’이나 단일 코어 구조인 타사 모바일 AP와 차별화했다. 


‘빅리틀’은 고성능 코어와 저성능 코어를 내장, 고사양 프로그램을 구동할 때는 고성능 코어를, 웹 서핑 등의 일상적인 업무를 할 때는 저성능 코어를 동작하게 해 전력효율성을 높인 구조다.


이와 달리 ‘기린 980’은 Arm 코어텍스(Cortex)-A76 기반 고성능·고효율 코어 각 2개, 코어텍스 A-55 기반 소형코어 4개로 구성된다. 


하이실리콘은 ‘지능형 플렉스-스케줄링(Flex-scheduling)’ 메커니즘이 적용된 자체 ‘기린 CPU 서브 시스템’으로 3단계 전력 효율 구조를 구현했다. 


고성능 대형 코어가 즉각적이고 집중적인 작업을 처리하면 고효율 대형 코어가 성능을 유지하고, 소형 코어가 간단 작업을 처리하는 식이다. 이를 통해 성능과 효율을 전작 대비 각각 75%, 58% 개선하는 데 성공했다.


그래픽처리장치(GPU)는 ‘말리(Mali)-G76’으로 이전 모델보다 그래픽 처리 성능과 전력 효율이 각 48%, 178%씩 향상됐다.


▲주요 업체들의 최신 모바일 애플리케이션프로세서(AP) 성능 비교./각 사, KIPOST 취합


기기 내 AI(On device AI)를 구현해 줄 듀얼 코어 신경망처리장치(NPU)와 4세대 이미지신호처리장치(ISP), 다운로도 속도 최대 1.4Gbps를 구현할 수 있는 모뎀도 내장했다.


듀얼 코어 NPU는 1분에 4500장의 이미지를 처리, 실시간으로 카메라 앞 사람의 움직임을 감지할 수 있다. 객체 인식(Object detection) 성능 또한 강화됐다.



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