삼성 팹리스 전략 점검…핵심은 'GPU·아키텍처' 역량
◇MX와 시스템LSI의 '따로 또같이'
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작년 말 기준 MX사업부가 갤럭시 전체 제품 중 엑시노스를 탑재한 비중은 28%에 그쳤다.
엑시노스가 발열 문제를 잡지 못한 데다 스냅드래곤이나 A시리즈와 비교해 성능이 떨어진다는 지적을 받는 탓이다.
삼성전자 고위직 출신 한 인사는 "MX와 반도체 사업은 각자도생한다는 게 삼성의 내부 사업 방침"이라며 "애플은 자체 칩을 쓰지만 삼성은 내부에서 개발한 칩이라도 성능이 떨어지면 쓰지 않고 외부에서 성능 좋은 칩을 사 왔다"며 "스마트폰 사업이 '시원찮다'라는 얘기를 들으면 안 되기 때문에 외부에서 사오더라도 경쟁력 있게 완성품을 만드는 게 MX의 최우선 목표였다"고 말했다.
이런 분위기 속에 MX와 시스템LSI 사업부 간 유기적 협업이 제대로 이뤄지지 못했다. 삼성전자는 최근 MX 인력을 시스템LSI 사업부 쪽으로 보내 갤럭시 전용 AP 공동 개발에 나서기로 했는데 진작 했어야 할 일이라는 지적이 나오는 이유다.
시스템LSI에서 만든 부품이 MX사업부의 완성품(스마트폰)에 많이 채택되지 못하다 보니 글로벌 시장점유율은 더 떨어질 수밖에 없다.
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엑시노스가 처음부터 MX사업부로부터 외면받았던 건 아니다. 삼성전자 재직 당시 갤럭시S1~S4 개발에 참여했던 김용석 성균관대 전자전기공학부 교수는 "갤럭시 첫 모델인 갤럭시S1에 사용했던 AP는 삼성이 자체 개발한 것"이라며 "당시 시스템LSI 사업부는 상당히 실력이 있었다"고 말했다.
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◇CPU, GPU 등 AP 코어의 성능 저하
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반도체 업계 한 관계자는 "삼성은 GPU를 개발하는데 너무 리소스를 투입 안 했다"며 "(최근 불거진 '게임옵티마이징서비스(GOS)' 사태 관련) 고사양 게임을 구동할 때 발열, 퍼포먼스의 병목현상이 발생하는 것도 결국 GPU의 문제"라고 말했다. 이어 "AP 내에서 기능의 40%를 차지하는 게 GPU, 30%는 GPU라고 보면 된다"며 "특히 요즘엔 사진 등 비주얼 데이터가 많다 보니 대용량 고성능 그래픽 데이터를 처리하기 위한 GPU가 상당히 중요하다"고 설명했다.
반면 퀄컴은 2008년 미국 AMD의 모바일용 GPU사업부문을 인수한 뒤 개발한 '아드레노 GPU'를 자체 칩셋에 탑재하기 시작했다. 애플 역시 GPU 전문기업 이미지네이션의 GPU를 가져다 쓰다가 2017년부터 자체 개발력을 키우는데 역량을 집중하고 있다.
결국 해법도 현재 AMD와 개발 중인 GPU에서 성과를 내 약점인 그래픽 성능을 개선하는 데 있다. 김 교수는 "GPU를 애플 정도의 수준으로 끌어올려야 한다"고 덧붙였다.
◇아키텍처 역량이 중요한 이유
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AP 안에는 3대 코어뿐만 아니라 메모리, 오디오·비디오 코덱, 디스플레이·카메라 인터페이스 블록 등도 내장된다. 여러 칩이 한꺼번에 들어가기 때문에 칩들이 서로 신호를 제대로 주고받고 각각의 칩이 제어될 수 있게 촘촘하게 설계해야 AP의 고성능·저전력이 구현된다.
한 번에 처리해야 하는 데이터양이 많아져서 생기는 게 발열 문제인데, 데이터 처리방식(횟수, 속도 조정)을 어떻게 바꿔 발열을 줄일 것인가에 대해 고민하고 대안을 제시하는 게 시스템 아키텍트의 역할이다.
스마트폰이 진화할수록 설계도가 복잡해질 수밖에 없는데 이를 제대로 소화하지 못하면 AP의 성능 저하 문제가 불거질 수밖에 없다.
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업계 다른 관계자는 "애플의 AP가 뛰어난 건 (시스템 아키텍트인) '헤드'의 역량이 뛰어나기 때문"이라며 "삼성은 시스템 아키텍처 역량이 부족한 게 사실"이라고 지적했다. 결국 삼성전자 AP 역량 강화는 AP의 전체 설계도를 얼마나 효율적으로 그리느냐, 이런 역량을 가진 시스템 아키텍트를 장기적으로 어떻게 길러내지 구체적인 비전을 제시하는 데서 출발할 것으로 보인다.
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"AP 내에서 기능의 40%를 차지하는 게 GPU, 30%는 GPU라고 보면 된다"
이게 무슨 말일까요? 기사에서 오타낸건가