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혁신적인 차세대 사용자 경험 시대의 도래, DynamIQ big.LITTLE

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글/고빈드 와단(Govind Wathan), ARM CPU 그룹 제품 매니저

최근 ARM이 ‘다이내믹(DynamIQ)’기술을 발표하면서, 향후 ‘빅리틀(big.LITTLE)’ 기술에 미칠 영향에 대한 해당 업계 및 최신 기술에 능숙한 소비자들이의 많은 관심과 이목을 집중시켰다. 한 마디로 요약하면, big.LITTLE 기술은 DynamIQ의 일부에 포함된다. 본 기고는 거시적인 관점에서 이들이 총체적으로 어떻게 연결되는 지에 대해 기술하고 있다.
지난 2011년 10월 출시된 big.LITTL은 세계 최초의 이기종 프로세싱 기술로 모바일 시장에 진입하였다. big.LITTLE 아키텍처는 고성능 ‘빅(big)’ CPU 클러스터와 고효율 ‘리틀(LITTLE)’ CPU 클러스터로 구성됐으며 각 클러스터는 Coherent Interconnect를 통해 연결되어 있다. 여기에 해당 구조를 최대한 효율적으로 활용하기 위해 요구된 애플리케이션 작업을 알맞은 CPU로 매끄럽게 스케줄링하는 소프트웨어 레이어(Global Task Scheduling, GTS)가 탑재되었다.
지난 몇 년간 신규 CPU들이 출시되면서 기능과 성능, 에너지 효율성이 더욱 향상되었다. 또한 소프트웨어 레이어도 이에 맞추어 업데이트 되면서 작업 스케줄링을 더욱 효율적이고 지능적으로 할 수 있는 알고리즘을 포함하게 되었다. 그러나 빅(big) 및 리틀(LITTLE) CPU 클러스터 두 개(또는 그 이상)로 구성된 기본 하드웨어 기술 아키텍처는 해당 기간 동안에도 대체로 변함없이 그대로 유지되었다.
big.LITTLE 기술은 전력 효율성과 배터리 수명이 사용자 경험에 핵심이 되는 모바일 시장에서 빠르게 채택되었다. 따라서 현재 출하되는 안드로이드 ARMv8 기반 디바이스 3개 중 2개는 전력과 성능 최적화를 위해 big.LITTLE 기술을 이용한다 해도 과언이 아니다.
‘big’ CPU와 ‘LITTLE’ CPU의 잠재적인 조합은 그대로 유지되지만 DynamIQ은 이기종 프로세싱 구조를 근본적으로 변화시키는 새로운 아키텍처를 도입했다. 이는 big 클러스터와 LITTLE 클러스터를 결합해 big CPU와 LITTLE CPU 모두가 포함된 통합형 단일 CPU클러스터를 구성한다. DynamIQ 기술을 활용해 구축된 big.LITTLE 설계는 DynamIQ big.LITTLE이라고 일컫는다. DynamIQ big.LITTLE 시스템은 제한된 발열 조건 내에서 최대한 모든 성능을 끌어낼 수 있도록 지원하는 지능형 전력 관리 기능을 클러스터 내에 포함하고 있다. 이에 이제껏 경험하지 못한 데이터 프로세싱 및 성능을 통해 어떠한 어플리케이션에서도 더욱 풍부한 사용자 경험을 제공한다.
DynamIQ big.LITTLE은 다음과 같은 이점을 제공한다.
•통합 솔루션으로 제품 차별화 확대
• Single Thread Performance 성능 향상으로 사용자 경험(UX) 강화
•최첨단 전력 관리 기능으로 에너지 효율성 강화

통합 솔루션으로 제품 차별화 확대

소비자들은 고급형뿐만 아니라 보급형 스마트폰에 이르기까지 신규 제품이 출시될 때마다 스마트폰의 연산 기능이 계속 향상되기를 기대한다. 포켓몬고(PokemonGo)가 2016년 모바일 시장에 출시되었을 때, 저가형 스마트폰에서도 반드시 설치해야 할 애플리케이션 1순위가 되었다는 사실이 이를 여실히 보여준다. 즉, 가격에 민감한 시장에서 높은 성능에 대한 소비자의 요구를 부응하기 위해 시스템온칩(SoC)의 제품 차별화가 점차 중요해지고 있다.
DynamIQ big.LITTLE 시스템의 새로운 통합 클러스터는2+4(2개의 big과 4개의 LITTLE)와 같은 기존의 일반적인 CPU 조합에도 적용될 뿐만 아니라, 특히 Mid-range 시장에서 제품 차별화를 확대할 수 있는 새로운 조합도 도입한다. 1+3 및 1+7과 같은 새로운 조합으로 mid-range시장에 big CPU 사용이 확대되면서 기존 LITTLE CPU만 활용하던 설계에 비해 높은 성능을 구현할 수 있다. 확장성은 여기서 그치지 않는다. DynamIQ big.LITTLE 시스템으로 단일 클러스터 내에서 개별 CPU나 CPU 그룹을 다양한 성능 및 전력 포인트에 맞출 수 있기 때문에 설계 범위는 거의 무제한으로 확대된다. DynamIQ이 제공하는 Design Flexibility로 인해 가격 민감도가 높은 시장에서 차별화의 가능성이 열리게 된다...(중략)