퀄컴(Qualcomm)은 7월 24일 미국 샌프란시스코 W호텔에서 모바일 워크숍을 통해 자사의 플랫폼을 사용하는 디바이스들의 성능 평가와 기술에 관한 최신 정보를 소개하는 자리를 가졌다. 이 자리에서 퀄컴은 멀티 코어 프로세서를 사용하는 모바일 기기에서 사용자 경험을 반영하는 성능 평가에 대한 방법과 함께, 자사의 최신 쿼드 코어 프로세서를 사용하는 태블릿 PC의 레퍼런스 디자인 모델을 소개했다.

최근의 멀티 코어 프로세서를 사용하는 모바일 단말에서 사용자 경험은 단지 프로세서의 성능만으로 결정되지 않는다. 하지만 지금까지의 테스트 방법들은 대부분 단말의 연산 성능 등 특정 부분에 치우쳐 실제 사용자의 체감 성능을 제대로 가늠해 내기 쉽지 않았다. 이에 퀄컴은 이 자리에서 좀 더 사용자의 실제 사용 환경을 반영하는 벤치마크 방법론의 필요성을 강조하고, 실질적인 사용자 경험 향상을 위한 각종 노력들을 소개했다.

또한 이번 워크숍에서는 퀄컴의 최신 쿼드 코어 AP인 APQ8064를 사용한 태블릿 PC 레퍼런스 디자인이 소개되었다. APQ8064와 2GB 메모리, HD급 디스플레이를 장착한 이 모델은 각종 성능 평가에서 경쟁 모델과 비교해 강력한 성능을 보여 주었으며, 게이밍 이외에도 멀티미디어 등에서 다양한 활용성을 보였다. 또한 별도로 준비된 데모 룸에서는 이 레퍼런스 플랫폼을 이용한 홈 시어터, 풀 HD 3D 디스플레이 게이밍, 스마트TV 셋톱박스 등으로의 활용이 전시되었다.

▲ Tim Leland 퀄컴 제품 관리 디렉터

세 번째 세션에서는 퀄컴의 제품 관리 부분 디렉터 Tum Leland가 '스냅드래곤 내장 아드레노 GPU(Snapdragon's Integrated Adreno GPU)''라는 주제로 스냅드래곤의 통합 그래픽 코어인 아드레노(Adreno) GPU에 대해 소개했다. 퀄컴 스냅드래곤에 통합된 GPU인 아드레노 시리즈는 모바일 환경을 전제로 하는 디자인을 가지고 있으며, 모바일 환경에서의 요구는 일반적인 GPU와는 큰 차이가 있다고 소개되었다. 현재 최신 모델은 아드레노 320으로 MPQ8064, APQ8064, MSM8960T 등에 사용되고 있다.

모바일 환경에서 아드레노 GPU는 크게 세 가지 부분에서 활용이 가능하다. 먼저 ‘그래픽 렌더링’은 GUI 부분이나 애플리케이션 처리까지 다양한 부분에서의 화면 출력에 해당된다. 또한 ‘컴포지션(Composition)’은 비디오나 이미지, 그래픽 등에서 여러 레이어를 병합해 보여 주는 것이다. 이 외에는 ‘GPGPU’ 부분이 있는데, 이는 특정 애플리케이션에서 코프로세서로의 GPU 활용에 대한 부분이다.

아드레노 GPU의 하드웨어 구조적인 장점으로는 특유의 가변형 통합 쉐이더 구조가 꼽힌다. 게임의 프레임 별로 통합 쉐이더 유닛을 이용하는 방법이 달라지는데, 아드레노 GPU는 이 때 더 많이 사용되는 부분에 더 많은 자원을 할당하는 자동적인 로드 밸런싱을 통해 최대한의 프로세싱 효율을 제공할 수 있다는 것이다. 반면 고정 구조의 쉐이더를 가진 GPU는 변화하는 워크로드에 대응 능력이 떨어지고, 낭비되는 사이클은 이론적인 성능과 실제 성능간의 차이로 나타난다.

▲ 아드레노 320은 전 세대 대비 큰 성능향상이 있었다.

새로운 아드레노 320 GPU는 기존 아드레노 225 대비 3~4배 가량의 성능 향상이 이루어졌으며, 더 많은 라이트닝, 쉐이더 효과를 지원한다. 또한 기존 아드레노 225의 HD 디스플레이 지원과 비교해, 320에서는 HD 디스플레이 이상의 해상도 지원과 함께 성능 향상을 통한 더 높은 프레임 수와 부드러운 게임 플레이 환경을 제공한다고 소개되었다.

또한 성능 향상을 위한 기술로 바이닝(Bining) 아키텍처가 소개되었다. 이 기술은 타일 베이스 렌더링 기술과 유사하게, 프레임을 몇 개의 Bin으로 나누고 실질적으로 화면에 보이는 부분만을 판단해 선택적으로 렌더링함으로써 메모리 대역폭을 절감하고, 전력 소비를 감소시킬 수 있다. 그리고 이 때 각 bin의 픽셀은 GPU 안의 타일 버퍼 ‘GMEM’을 이용하는데, 이 버퍼는 100GB/s 정도의 대역폭을 제공하며, 이를 이용해 빠른 접근 제공과 함께 메모리 대역폭을 절약할 수 있다.

아드레노 320에서는 GMEM을 사용하는 바이닝 아키텍처와 함께 ‘플렉스렌더(FlexRender)’ 기술이 적용되었다. 이 ‘플렉스렌더’는 상황에 따라 GMEM을 사용하지 않는 ‘다이렉트 렌더링 모드’와 GMEM을 활용하는 ‘바이닝 모드’ 의 두 가지 렌더링 모드를 선택적으로 사용할 수 있는 기술이며, 상황에 적합한 렌더링 모드 선택을 통해 최적의 성능을 얻을 수 있도록 하고 있다.

이 외에도 아드레노 320은 OpenGL ES 3.0 지원을 통해, 더 효율적이고 유연한 프로그래밍 모델을 제공하며, 새로운 시각 효과 기술과 함께 ETC2/EAC 텍스처 압축 포맷을 지원해 더 적은 대역폭으로 고품질의 텍스처를 사용할 수 있도록 한다. 또한 OpenCL이나 Renderscript를 통한 GPGPU 기술을 지원해, 개체 클로닝이나 제거, 노이즈 제거 등에서 효과적인 활용이 가능하다.

▲ GPU 벤치마크도 ‘실제 환경’에 가깝게 해야 한다.

퀄컴은 모바일 GPU의 벤치마크에 있어 중요한 점으로, 실제 이용되는 애플리케이션 환경의 성능을 측정할 수 있어야 한다는 점을 강조했다. 실제 사용되는 그래픽 API를 이용하고, 그래픽 뿐 아니라 사운드 등을 함께 사용하는 등 실제 환경과 비슷한 조건이 필요하다는 것이다. 또한 실제 환경과 유사한 결과를 얻기 위해서는 게임에서 그래픽 UI를 표시하는 등의 배려도 필요하다고 덧붙였다.

모바일 디바이스의 그래픽 성능을 측정하는 데 있어서는 게임과 UI 부분 모두를 고려해야 할 필요가 있다. 테스트를 위한 소프트웨어는 다양한 제조사의 디바이스들에서 검증된 것들을 추천하며, 테스트 시점에서 대중적인 게임들의 부드러운 게임 플레이 여부와 함께 UI와 브라우즈 스크롤링의 반응성, 다른 디바이스들과 비교했을 때 배터리 사용 시간 부분에 대한 고려도 필요하다.

한편, 퀄컴은 자사 프로세서를 사용하는 제품들의 경쟁력 강화 측면에서 적극적인 그래픽 생태계 지원에 나서고 있다. 하드웨어 부분에서는 상용화 이전 단계의 디바이스에 대한 정보 등의 제공과 함께, 소프트웨어 부분에서는 효과적으로 하드웨어를 다루고 스냅드래곤과 아드레노 GPU 환경에 최적화할 수 있도록 하는 SDK와 프로파일러 등의 도구를 제공한다.