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최근 수정 시각 : 2020-02-19 22:21:07

삼성 엑시노스/9 시리즈

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삼성 엑시노스 시리즈||
2011년 ~ 2017년
삼성 엑시노스 라인업
2017년 ~
5 시리즈7 시리즈9 시리즈



1. 개요2. 상세3. 모바일 AP 목록
3.1. 8895 / S5E88953.2. 9110 / S5E91103.3. 9810 / S5E9810
3.3.1. 성능 분석
3.4. 9820 / S5E9820
3.4.1. 성능 분석
3.5. 9825 / S5E9825
3.5.1. 성능 분석
3.6. 9611 / S5E96113.7. 980 / S5E9630 & S5E9803.8. 990 / S5E9830

1. 개요

삼성전자 시스템 LSI 사업부의 모바일 AP 브랜드인 삼성 엑시노스 시리즈에서 2017년부터 운영하기 시작한 플래그십 라인업이다.

2. 상세

2017년 2월 18일, 첫 번째 모바일 AP인 S5E8895가 공개되면서 운영이 시작되었다. 또한, 기존에 삼성 엑시노스 시리즈에서 사용했던 CPU 코어 수가 수사 접두어로 접미되던 명명법이 폐지되었다.

기본적으로 이동통신 네트워크를 모바일 AP에서 통합 지원하기 위한 통신 모뎀 솔루션을 모바일 AP에 내장한 원칩 AP 형태다.

3. 모바일 AP 목록

3.1. 8895 / S5E8895

파트넘버S5E8895
CPUSamsung Exynos M2 MP4 2.31 GHz + ARM Cortex-A53 MP4 1.69 GHz
GPUARM Mali-G71 MP20 546 MHz
메모리64-bit 듀얼채널 LPDDR4X 1794 MHz
생산 공정삼성 S.LSI 10nm FinFET LPE → 삼성 파운드리 10nm FinFET LPE
내장 모뎀Samsung Exynos Modem 355
4G LTE-FDD/TDD Cat.16·13+3G WCDMA/TD-SCDMA+2G GSM
주요
사용 기기
갤럭시 S8, 갤럭시 S8+, 갤럭시 노트8, 15+

2017년 상반기 타겟 플래그십 모바일 AP로, 엑시노스 8 Octa (8890)의 후속작 및 공정 개선판이다. 또한, 엑시노스 7 Octa (5433)과 동일하게 파트넘버의 첫 번째 숫자와 소속된 라인업이 다르다. 개발 코드네임은 Kangchen.

CPUSamsung Exynos M2를 쿼드코어 구성으로 빅 클러스터를 이루고, ARM Cortex-A53을 쿼드코어 구성으로 리틀 클러스터로 이뤄서 ARM big.LITTLE 솔루션을 적용한 HMP 모드 지원 옥타코어 CPU를 탑재했다.

GPUARM Mali-G71를 에이코사[1]코어 구성으로 탑재했다. 전작인 엑시노스 8 Octa (8890)과 비교할 때 성능이 약 60%의 성능 향상이 있다고 한다.

생체인식 솔루션과 연계해 사용되는 VPU를 탑재했다.

모바일 AP로는 최초로 HSA를 지원한다. 그리고 메모리 컨트롤러도 탑재해서 LPDDR4X SDRAM, UFS 2.1, eMMC 5.1, SD 3.0을 지원한다. 또한, 삼성 엑시노스 모뎀 355를 통신 모뎀 솔루션으로 내장했다. 다운로드 최대 속도 규격으로 4G LTE Cat.16을 만족해 최대 1 Gbps의 속도를 보장한다. 여기에 5 Band 캐리어 어그리게이션을 세계 최초로 지원한다. 이외에도 위상차 검출 AF를 지원하는 듀얼 ISP를 탑재했다.

여기에 최대 [email protected] fps H.265(HEVC), H.264(AVC), VP9 촬영 및 재생이 가능한 MFC와 WDR를 탑재했다.

생산 공정은 삼성전자 시스템 LSI 사업부의 10nm FinFET LPE 공정이다. 이는 엑시노스 7 Octa (7420)의 생산 공정인 삼성전자 시스템 LSI 사업부의 14nm FinFET LPE 공정 대비 약 27%의 성능이 향상되고 전력 효율도 약 40% 개선되었다고 한다. 이후, 삼성전자 시스템 LSI 사업부에서 삼성전자 파운드리 사업부가 분리되면서 설계주체는 삼성전자 시스템 LSI 사업부로 동일하지만 생산주체가 삼성전자 시스템 LSI 사업부에서 삼성전자 파운드리 사업부로 이관되었다.

벤치마크 결과의 경우, 해당 모바일 AP를 기반으로 한 개발 보드는 존재하지 않은 상황이다. 실제 탑재된 기기인 갤럭시 S8을 기준으로 할 때 CPU 성능은 Primate LabsGeekbench 4 기준, 싱글코어 점수가 약 2,000 점으로 측정되었고 멀티코어 점수가 약 6,500 점으로 측정되었다.

전반적으로 삼성전자 무선 사업부가 갤럭시 S8S8+에 국가 및 지역별로 이원화해 탑재하는 퀄컴의 스냅드래곤 835 MSM8998과 비교되는 구도를 보이고 있다. 종합하면 스냅드래곤 835 MSM8998 대비 기존에 크게 강세를 보이던 CPU 성능은 많이 따라잡혔고 반대로 열세에 있었던 GPU 성능은 꽤 따라잡았다.

CPUGeekbench 4 기준으로 성능은 조금 앞서지만 PCMark 등 순수 CPU 성능이 아닌 전반적인 퍼포먼스를 측정하는 벤치마크에서는 스냅드래곤 835 MSM8998보다 다소 밀린다. GPUARM Holdings가 주기적으로 제공하는 드라이버 업데이트를 통해 성능이 개선될 가능성이 있지만 그렇다 하더라도 스냅드래곤 835 MSM8998의 Adreno 540 GPU를 크게 앞서게 된다거나 게이밍 성능이 뛰어나진다는 등 드라마틱한 차이는 기대하기 어렵다.

벤치마크 결과를 보면 3DMark 기준으로는 스냅드래곤 835 MSM8998의 Adreno 540 GPU이 우세하지만 GFX벤치 기준으로는 오히려 이쪽이 더 우세한 편이다. 다만, GFX벤치에서도 1분 남짓의 짧은 테스트로 벤치마크 도중 최대클럭을 사용할 수 있는 일반 항목에 대해서만 우세하고 배터리 테스트와 스로틀링 영향을 보는 유지성능 테스트에서는 여전히 열세한 것으로 측정된다. 즉, 최대클럭에서의 성능은 스냅드래곤 835 MSM8998의 Adreno 540 GPU보다 높지만 스로틀링 현상으로 인해 이를 유지할 수 있는 시간이 상대적으로 짧고 스로틀링 현상이 최대로 걸렸을 때의 성능도 낮을 뿐더러 전력 대 성능비에서까지 소폭 밀린다는 것이다. 이 때문에 GFX벤치와는 다르게 CPU까지 많이 사용하는 실제 게이밍 상황에서는 스로틀링 현상의 영향이 더 클 것으로 보인다고 한다.[2]

그래도 4세대 Midgard 아키텍처의 문제를 안고 있어서 벤치마크 대비 게이밍 성능이 저조했던 엑시노스 8 Octa (8890)의 ARM Mali-T880 도데카코어 GPU에 비하면 Bifrost 아키텍처로 개선된 ARM Mali-G71 에이코사코어 GPU를 탑재해 벤치마크 성능 뿐만이 아니라 게이밍 성능역시 상당히 좋아지긴 했지만[3] 반대로 성능 향상보다는 다이 사이즈의 소형화를 선택해 성능 향상이 비교적 적었던 스냅드래곤 835 MSM8998의 Adreno 540 GPU를 이기지 못했다는 것은 ARM HoldingsMali GPU의 발전이 요원함을 뜻하는 것이라는 의견이 있다.

부가 기능에서도 차이가 있는데 스냅드래곤 835 MSM8998이 지원하는 x86 에뮬레이션을 지원하지 못하지만[4] 반대로 스냅드래곤 835 MSM8998은 HSA를 지원하지 못한다.

여담으로, 두 가지 버전으로 나누어진다고 한다. 빅 클러스터의 클럭과 GPU의 쉐이더 코어 갯수에서 차이가 있다고 한다. 성능이 높은 버전은 삼성전자가 자체적으로 소비하며 성능이 낮은 버전을 삼성전자 무선 사업부의 중상급형 스마트폰 내지 메이주 등 외부 판매를 실시한다고 한다. 다만, 정식 발표 시 해당 내용에 대한 언급은 나오지 않았으며 2018년 2월 기준으로 해당 사항이 현실화되지 않았다.


[1] 20을 뜻하는 수사 접두어이다.[2] 특히, 안드로이드를 탑재한 스마트 디바이스가 iOS를 탑재한 스마트 디바이스에서보다 게이밍 성능이 떨어지는 이유는 기기 성능 자체 문제도 있지만 게임 애플리케이션을 최적화하기 힘들고 여러가지 하드웨어에 맞추느라 범용성을 위해 성능을 포기해야하기 때문이다. 추가적으로 스로틀링 현상으로 인해 성능을 유지하기 어려운 부분도 존재한다.[3] 부드러운 게이밍 성능을 거의 포기하다시피 했던 전작들과 비교하면 큰 발전을 이룬 것은 맞다는 의견이 있다.[4] CPU 성능 자체는 매우 좋기 때문에 소프트웨어만으로 에뮬레이팅하는 것에는 문제가 없다.

3.2. 9110 / S5E9110

파트넘버S5E9110
CPUARM Cortex-A55 MP2 1.15 GHz
GPUARM Mali-T720 MP1 667 MHz
메모리32-bit 듀얼채널 LPDDR4X -- MHz
생산 공정삼성 파운드리 10nm FinFET LPP
내장 모뎀4G LTE-FDD/TDD Cat.4+3G WCDMA/TD-SCDMA+2G GSM
주요
사용 기기
갤럭시 워치, 갤럭시 워치 액티브, 갤럭시 워치 액티브2

2018년 8월 10일에 공개된 웨어러블 디바이스 용 모바일 AP로, 엑시노스 7 Dual (7270)의 후속작이다. 갤럭시 워치가 공개되면서 뜬금없이 공개된 것이라 갤럭시 워치의 공개일 기준, CPU 코어 구성과 CPU 클럭을 제외하면 알려진 정보가 하나도 없었으나, 갤럭시 워치 액티브의 리눅스 커널이 공개되면서 세부 정보가 확인되었다.

CPUARM Cortex-A55 듀얼코어 CPU를 탑재했다.

GPUARM Mali-T720을 싱글코어 구성으로 탑재했다.

메모리 컨트롤러도 탑재해서 LPDDR4X SDRAM, eMMC 5.1 등을 지원한다. 또한, 통신 모뎀 솔루션을 내장해서 다운로드 최대 속도 규격으로 4G LTE Cat.4를 만족해 최대 150 Mbps의 속도를 보장한다.

생산 공정은 삼성전자 파운드리 사업부의 10nm FinFET LPP 공정이다.


3.3. 9810 / S5E9810

파트넘버S5E9810
CPUSamsung Exynos M3 MP4 + ARM Cortex-A55 MP4
2.9 GHz + 1.9 GHz2.7 GHz + 1.79 GHz
GPUARM Mali-G72 MP18
-- MHz572 MHz
메모리64-bit 쿼드채널 LPDDR4X 1794 MHz
생산 공정삼성 파운드리 10nm FinFET LPP
내장 모뎀Samsung Exynos Modem 359
4G LTE-FDD/TDD Cat.18+3G WCDMA/TD-SCDMA+2G GSM
주요
사용 기기
-갤럭시 S9, 갤럭시 S9+, 갤럭시 노트9, 갤럭시 노트10 Lite

2018년 1월 4일에 공개된 플래그십 모바일 AP로, 엑시노스 9 Series (8895)의 후속작이다. 개발 코드네임은 Lhotse.

CPUSamsung Exynos M3를 쿼드코어 구성으로 빅 클러스터를 이루고, ARM Cortex-A55을 쿼드코어 구성으로 리틀 클러스터로 이뤄서 ARM big.LITTLE 솔루션을 적용한 HMP 모드 지원 옥타코어 CPU를 탑재했다. 전작인 엑시노스 9 Series (8895)와 비교할 때 싱글코어 성능은 무려 약 100%의 성능 향상이 있고 멀티코어 성능은 약 40%의 성능 향상이 있다고 한다.[5]

GPUARM Mali-G72를 옥타데카[6]코어 구성으로 탑재했다.

별도의 인공신경망 프로세서인 NPU는 탑재하지 않았고 GPUARM Mali-G72의 머신러닝 기능으로 대체해서 AI 성능을 처리한다.

HSA를 지원한다. 그리고 메모리 컨트롤러도 탑재해서 LPDDR4X SDRAM, UFS 2.1, SD 3.0을 지원한다. 또한, 삼성 엑시노스 모뎀 359를 통신 모뎀 솔루션으로 내장했다. 다운로드 최대 속도 규격으로 4G LTE Cat.18을 만족해 최대 1.2 Gbps의 속도를 보장한다. 여기에 6 Band 캐리어 어그리게이션을 세계 최초로 지원한다. 이외에도 위상차 검출 AF를 지원하는 듀얼 ISP를 탑재했다.

여기에 최대 [email protected] fps H.265(HEVC), H.264(AVC), VP9 촬영 및 재생이 가능한 MFC와 WDR를 탑재했다.

생산 공정은 삼성전자 파운드리 사업부의 10nm FinFET LPP 공정이다.

3.3.1. 성능 분석

벤치마크 결과의 경우, 해당 모바일 AP를 기반으로 한 개발 보드는 존재하지 않은 상황이며 모바일 AP의 제원대로 모든 성능을 내주는 기기 역시 존재하지 않는다. 실제 탑재된 기기인 갤럭시 S9을 기준으로 할 때 CPU 성능은 Primate LabsGeekbench 4 기준, 싱글코어 점수가 약 3,700 점으로 측정되었고 멀티코어 점수가 약 9,000 점으로 측정되었다.

동 시기에 경쟁을 하는 퀄컴의 스냅드래곤 845 SDM845와 비교 구도가 보이고 있는데, 퀄컴이 스냅드래곤 845 SDM845는 전작인 스냅드래곤 835 MSM8998보다 약 25% 수준의 CPU 성능 향상이 있다고 밝혔기 때문에 CPU 성능에 있어서는 상당한 격차를 가질 것으로 예측되었다.

심지어 모바일 AP로는 최초로 Geekbench 4 멀티코어 점수 10,000 점을 돌파한 Apple A11 Bionic APL1W72와 설계 상 최대 클럭 기준으로는 대등한 수준을 보일 것으로 예상되었다. 다만, Apple A11 Bionic APL1W72과 비교할 때,
등 일반적인 상황에서까지 동등한 CPU 성능을 가졌다고 보기 힘들다.

2018년 2월 13일, 갤럭시 S 시리즈의 9세대 기기로 추정되는 기기의 Geekbench 4 결과가 유출되었다. 유출된 결과가 사실일 경우, 삼성전자 무선 사업부는 삼성전자 시스템 LSI 사업부가 발표한 내용대로가 아닌 빅 클러스터의 클럭을 2.6 GHz로 낮추고 리틀 클러스터의 클럭까지 1.8 GHz로 낮춘 것으로 추정된다. 여기에다 멀티코어 점수를 볼 때 빅 클러스터의 정규 클럭은 별도로 존재하고 2.6 GHz는 부스트 클럭일 가능성까지 대두되고 있다.

2018년 2월 26일, 해당 모바일 AP를 탑재한 최초의 스마트 디바이스인 갤럭시 S9S9+가 공개되면서 정규 클럭을 그대로 도입하지 않고 CPU 클럭을 하향조절한 것이 확인되었다. 빅 클러스터의 최대 CPU 클럭은 2.7 GHz이며 리틀 클러스터의 최대 CPU 클럭은 1.79 GHz이다. 다만, 이렇게 조절한 원인에 대해서는 삼성전자 무선 사업부가 과거에도 밝힌 적이 없었으므로 애초에 CPU 클럭이 높았다거나 대응하는 스냅드래곤 845 SDM845의 CPU 성능 격차를 줄이기 위했다거나 등 원인에 대해서 여러 추측만 난무하고 있다.[10]

2018년 3월 7일, 실제 기기의 CPU 동작 과정을 확인한 결과, 삼성전자 시스템 LSI 사업부의 Turbo Mode가 도입된 것이 확인되었다. 빅 클러스터가 전부 작동할 때의 CPU 클럭은 1.79 GHz이고 듀얼코어 구성으로 작동할 때의 CPU 클럭은 2.31 GHz이며 싱글코어 구성으로 작동할 때의 CPU 클럭은 2.7 GHz이다.

다만 삼성전자 무선 사업부가 엑시노스 8 Octa (8890)과는 달리 2.7 GHz라 CPU 클럭을 표기하고 있다는 점에서 오해가 깊어졌고, 2.7 GHz까지 작동하는 경우는 일부 벤치마크 애플리케이션만 확인되고 있으며 과거 엑시노스 5 Octa (5410)을 탑재한 갤럭시 S4처럼 벤치마크 부스터를 탑재한 것이 아니냐는 의혹이 제기되어 논란이 되고 있다. 이후, 실제 탑재 기기가 출시된 이후에는 많이 잦아든 상태이다.

2018년 3월 27일, 실제 기기의 모바일 AP 분석 결과가 공개되었으며 암울한 소프트웨어로 인해 실제 성능이 낮아지고 배터리 소모가 증가하는 단점이 발견되었다고 한다. 해당 결과는 다음과 같다.결과에 의해서 실제 탑재 기기인 갤럭시 S9S9+CPU 스케줄러 세팅이 스냅드래곤 845 SDM845과 성능 격차를 벌리고 있다는 추론이 나옴에 따라 또 다른 논란이 제기되고 있다. 특히, 스케줄러 등 소프트웨어에서 문제가 발생해서 장시간 부하를 걸고 성능을 측정하는 Geekbench에서는 좋은 점수를 얻지만 부하를 걸었다 풀었다하면서 성능을 측정하는 PCMark 등 다른 벤치마크 프로그램에서 좋은 점수를 얻지 못하는 이유로 해당 문제가 지적되고 있다.[13]

물론, 설계 자체는 고성능을 지향했기 때문에 최대 성능에 있어서 만큼은 스냅드래곤 845 SDM845보다 높지만[14] 스케줄러 상태가 영 좋지 않아 CPU 성능을 온전히 활용하지 못해 오히려 성능이 떨어지는 것으로 볼 수 있다.

기존 엑시노스 시리즈 소속 모바일 AP들은 지금과 같은 상황은 아니지만 비슷한 이유에 의해서[15] 실제 사용 시 성능이 낮았던 것인지 Geekbench에서는 좋은 점수를 받아도 PCMark 등 다른 벤치마크 프로그램에서는 카운터파트인 스냅드래곤 시리즈 소속 모바일 AP보다 떨어졌고 애플의 모바일 AP들은 엑시노스 시리즈 소속 모바일 AP들보다 Geekbench에서도 우위를 보였지만 PCMark 등 다른 벤치마크 프로그램에서는 큰 격차로 우위에 점하는 모습을 보였다.

다만, 이 같은 문제가 갤럭시 S9S9+를 설계할 때 발생한 문제인지 아니면 모바일 AP 자체의 설계에서 발생한 문제인지는 알려지지 않았다. 무선사 말고 사용한 고객이 없는데 판단이 불가능하다

벤치마크 결과의 경우 경쟁 모바일 AP인 스냅드래곤 845 SDM845와 비교할 때 CPU는 Geekbench 4 기준으로는 상대적으로 높은 결과를 보여주지만 PCMark 기준으로는 상대적으로 떨어지는 결과를 보여주고 있다. 특히, 하이실리콘의 Kirin 시리즈 소속 모바일 AP보다도 낮은 수치로 측정되어서 많은 논란이 제기되었다.


[5] 여담으로, 이 같은 수치는 모바일 AP 설계사인 삼성전자 시스템 LSI 사업부의 공식 발표 자료이다. 실제 기기 제조사인 삼성전자 무선 사업부의 자료가 아니다. 그리고 해당 모바일 AP는 실제 탑재 기기인 갤럭시 S9S9+ 기준으로 CPU 클럭 조절이 진행되어 삼성전자 시스템 LSI 사업부가 보장한 수치까지 성능 향상을 올리지 못했다.[6] 18을 뜻하는 수사 접두어이다.[7] 물론, 전례는 삼성전자가 스스로 깨버리면 그만인 문제다. 다만, 2018년 2월 중순 기준으로 2.9 GHz에 대한 진위를 구분하기에는 근거가 매우 부족한 상황이기 때문에 섣불리 부스트 클럭 혹은 이론 상 가능한 클럭으로 단정짓는 것 역시 위험하다.[8] CPU 아키텍처 상 최적화나 IPC 증가 및 CPU 클럭 감소에 의한 영향도 있지만, 엑시노스 8 Octa (8890)와 엑시노스 9 Series (8895)가 벤치마크 상 점수 차이는 크지 않지만 실제 사용 시 성능에서는 유의미한 차이를 보이는 것과 이유가 같다.[9] 물론, 방식 상의 문제점 보다는 실질적인 전력 대비 성능비가 더 중요하고 더 나아가서 실제 탑재 기기의 배터리 사용 시간이 제일 중요하다. 하지만, 실제 탑재 기기인 갤럭시 S9S9+ 기준으로도 이쪽이 뒤쳐지는 상황이다.[10] 사실 이건 GPUARM Mali-G72의 떨어지는 성능 때문이지 딱히 퀄컴과의 수준을 맞추기 위함은 아니라는 의견이 있다. 실제로 GPU를 중점으로 측정하는 벤치마크는 스냅드래곤 845 SDM845가 크게 상회하며 오히려 전작인 엑시노스 9 Series (8895)보다 떨어지는 경우도 있었다.[11] 최대 속도는 매우 빠르지만 가속력이 좋지 않은 자동차를 생각하면 된다. 심지어 이쪽은 가속이 느린 기차에 비유되기도 한다.[12] 이 부분 때문에 웹 브라우징 등의 항목을 측정하는 벤치마크에서 스냅드래곤 845 SDM845보다 열세에 놓인 것이 아니냐는 추정이 나오고 있다.[13] Geekbench의 경우에는 장시간 부하를 걸기 때문에 초반 0.5초 정도 CPU 클럭이 올라가는 시간 때문에 손해가 있더라도 CPU 성능이 워낙 좋으니 그 손실을 메꿔주기에 최대 성능을 측정하는데 유리하다. 하지만, 실제 사용 환경을 고려해서 부하를 걸었다 풀었다하면서 성능을 측정하는 PCMark 등의 벤치마크 프로그램에서는 그럴 여유가 없으니 좋은 점수를 얻지 못한다는 것이다.[14] 어찌되었든 Geekbench 4 기준 싱글코어 점수가 약 50% 가량 높은데 CPU 성능 자체가 떨어진다면 이런 결과 자체를 낼 수 없다.[15] 완전히 동일한 사례는 아니지만 반응성이 낮은 스케줄러 설정과 이로 인해 발생하는 실제 탑재 기기의 버벅임 및 굼뜨는 현상 문제 등은 기존 엑시노스 시리즈가 꾸준히 지적받았던 문제들이었다.

3.4. 9820 / S5E9820

파트넘버S5E9820
CPUSamsung Exynos M4 MP2 + ARM Cortex-A75 MP2 + ARM Cortex-A55 MP4
3 GHz + 2.7 GHz + 2 GHz2.73 GHz + 2.31 GHz + 1.95 GHz
GPUARM Mali-G76 MP12 702 MHz
메모리64-bit 쿼드채널 LPDDR4X 2093 MHz
생산 공정삼성 파운드리 8nm FinFET LPP
내장 모뎀Samsung Exynos Modem 5000
4G LTE-FDD/TDD Cat.20+3G WCDMA/TD-SCDMA/CDMA2000+2G GSM/CDMA
주요
사용 기기
-갤럭시 S10e, 갤럭시 S10, 갤럭시 S10+, 갤럭시 S10 5G

2018년 11월 14일에 공개된 플래그십 모바일 AP로, 엑시노스 9 Series (9810)의 후속작이다. 개발 코드네임은 Makalu.

CPUSamsung Exynos M4를 듀얼코어 구성으로 빅 클러스터를 이루고, ARM Cortex-A75를 듀얼코어 구성으로 미드 클러스터를 이루며 ARM Cortex-A55를 쿼드코어 구성으로 리틀 클러스터로 이뤄서 ARM big.LITTLE 솔루션을 적용한 DynamIQ 방식 HMP 모드 지원 옥타코어 CPU를 탑재했다. 전작인 엑시노스 9 Series (9810)과 비교할 때 싱글코어 성능[16]은 약 20%의 성능 향상이 있고 멀티코어 성능은 약 15%의 성능 향상이 있다고 하며 약 40%의 전력 효율이 개선되었다고 한다.

GPUARM Mali-G76을 도데카코어 구성으로 탑재했다. 전작인 엑시노스 9 Series (9810)과 비교할 때 약 40% 이상의 성능 향상과 약 35%의 전력 효율이 개선되었다고 한다.

인공신경망 프로세서인 NPU는 삼성전자가 최초로 개발한 1세대 디자인 NPU 아키텍처를 듀얼코어 구성[17]으로 탑재했다. 이는 엑시노스 시리즈로는 최초로 탑재한 것이다. 이로 인해 생체인식 솔루션과 연계해 사용하거나 AI 성능을 별도로 처리한다. 이는 전작인 엑시노스 9 Series (9810) 대비 AI 성능이 약 7배 이상 향상[18]했다고 한다.

HSA를 지원한다. 그리고 메모리 컨트롤러도 탑재해서 LPDDR4X SDRAM, UFS 3.0, UFS 2.1 등을 지원한다. 또한, 삼성 엑시노스 모뎀 5000을 통신 모뎀 솔루션으로 내장했다. 다운로드 최대 속도 규격으로 4G LTE Cat.20을 만족해 최대 2 Gbps의 속도를 보장한다. 여기에 8 Band 캐리어 어그리게이션을 세계 최초로 지원한다. 여기에 삼성 엑시노스 모뎀 5100을 별도로 탑재해 연계하면 5G NR도 지원한다. 이외에도 위상차 검출 AF를 지원하는 듀얼 ISP를 탑재했다.

여기에 최대 [email protected] fps 및 [email protected] fps H.265(HEVC), H.264(AVC), VP9 촬영 및 재생이 가능한 MFC를 탑재했다.

생산 공정은 삼성전자 파운드리 사업부의 8nm FinFET LPP 공정이다. 이는 10nm FinFET LPP 공정의 개량 공정[19]으로, 성능이 약 5%에서 10% 정도 향상했고 전력 소모율이 약 10% 개선되었으며 다이 사이즈 역시 약 15% 감소했다고 한다. 이는 경쟁사인 TSMC의 7nm FinFET (ArFi) 공정과 동급이라는 평가를 받고 있다.[20]

3.4.1. 성능 분석

벤치마크 결과의 경우, 해당 모바일 AP를 기반으로 한 개발 보드는 존재하지 않은 상황이며 모바일 AP의 제원대로 모든 성능을 내주는 기기 역시 존재하지 않는다. 실제 탑재된 기기인 갤럭시 S10을 기준으로 할 때 CPU 성능은 Primate LabsGeekbench 4 기준, 싱글코어 점수가 약 4,400 점으로 측정되었고 멀티코어 점수가 약 10,100 점으로 측정되었다.

구체적으로, 경쟁 모바일 AP인 스냅드래곤 855 SM8150과 비교할 때 CPU는 Geekbench 4 기준으로는 엇비슷하거나 상위 호환 수준[21]이지만 Geekbench 5 기준으로는 완전히 경쟁에서 밀린 모습을 보여주고 있다.[22]

GPU는 GFX벤치 기준, 측정하는 API와는 상관 없이 동급 내지 하위 호환 수준을 보여주고 있다. 즉, 전작인 엑시노스 9 Series (9810)과 스냅드래곤 845 SDM845의 격차에서 많이 따라잡은 상황이며 전력 대비 성능비 부분에 대해서는 우위를 점하는 결과를 보여주는 경우도 있다.

사실, 해당 AP가 처음 공개되었을 당시 전작인 엑시노스 9 Series (9810)의 가장 큰 단점으로 지적되던 CPU 스케줄러 및 DVFS 문제가 얼마나 개선되었는지에 대하여 이목을 끌기도 했었다. 이에 대해 엑시노스 9 Series (9810)의 해당 문제들을 지적한 매체에서 실제 기기의 모바일 AP 분석 결과를 공개했고 그 결과, 개선은 되었지만 여전히 문제가 있다는 결론이 도출되었다고 한다. 리틀 클러스터를 이루는 ARM Cortex-A55의 응답속도는 개선되었지만 미드 클러스터를 이루는 ARM Cortex-A75에서 빅 클러스터를 이루는 Samsung Exynos M4로 전환되는 속도가 여전히 느리다는 문제점이 남아있다고 한다.
파일:98201.png파일:98202.png
실제 탑재 기기인 갤럭시 S10 기준, 안드로이드 10의 DVFS 개선

이후, 해당 모바일 AP를 공급받은 삼성전자 무선 사업부가 실제 탑재 기기인 갤럭시 S10eS10S10+ & 갤럭시 S10 5G의 안드로이드 10 업그레이드를 실시하면서 CPU 스케줄러 및 DVFS는 다시 한번 큰 개선이 이루어졌다는 평가를 받았다. CPU 클럭 반응선 면에서의 개선이 진행되었고 이로 인해 PCMark 기준으로는 상대적으로 떨어지는 결과를 보여주는 엑시노스 시리즈의 기존 인식과는 다르게 PCMark 2.0에서 약 7,500 점에서 약 9,200 점으로 큰 상승을 보였다고 한다.[23] 이에 따라서 경쟁 AP인 퀄컴 스냅드래곤 855 SM8150과 리비전 AP인 엑시노스 9 Series (9825)과 동일한 점수대를 공유하게 되었다.


[16] 빅 클러스터를 구성하는 Samsung Exynos M3Samsung Exynos M4를 비교한 것이다.[17] 삼성전자는 듀얼 NPU라 표기하는데, ISSCC 2019에서 듀얼코어 구성인 것이 확인되었다. 여담으로, 삼성전자가 NPU를 자체적으로 개발한 것은 꽤 되었지만 이번에서야 어느정도 안정화되어 탑재된 것으로 보인다.[18] 단, 엑시노스 9 Series (9810)에는 별도의 NPU가 탑재되지 않았기 때문에 ARM Mali-G72의 머신러닝 기능을 이용한다.[19] 정확히 말하면 삼성전자 파운드리 사업부의 로드맵에는 존재했으나 2018년 기준으로 사라진 10nm FinFET LPU 공정에서 핀 피치를 제외한 CPP와 메탈 2피치를 줄인 개량 공정으로 추정된다.[20] 이는 EUV 장비를 사용하지 않았기 때문이다. 그래도 TSMC의 7nm FinFET (ArFi) 공정은 10nm 계열 공정으로 개량한 것이 아니기 때문에 어느정도 8nm FinFET LPP 공정보다 우위에 있는 부분이 있다. 실제로 공식 발표 자료를 보면 8nm FinFET LPP 공정이 스피드 게인은 높고 7nm FinFET (ArFi) 공정이 전력 게인은 더 좋아서 전체적인 성능은 동급이지만 트랜지스터 밀도와 다이 사이즈는 7nm FinFET (ArFi) 공정이 확실히 우세하다.[21] 싱글코어 점수는 약 1천 점 이상 차이가 나지만 멀티코어 점수의 경우 엇비슷하거나 조금 떨어진다.[22] 싱글코어 점수는 약 5~10% 정도 우위에 있지만 멀티코어 점수가 약 20% 가량 떨어지면서 스냅드래곤 845 SDM845보다 못한 상황이 되었다. 이는 Primate Labs에서 Geekbench 5를 개발할 때 메모리 성능을 아예 측정하지 않도록 변경했기 때문이다. 삼성 엑시노스 시리즈는 퀄컴 스냅드래곤 시리즈보다 메모리 성능에서 우위를 점했기 때문에 Geekbench 4까지는 싱글코어 점수와 멀티코어 점수를 산출할 때 긍정적인 효과를 봤지만 반대로 Geebench 5에서는 그 영향을 전혀 받지 못하게 되었다.[23] 여담으로, Samsung Exynos M4는 전작인 Samsung Exynos M3와 유사한 구조를 가지고 있고 프론트 엔드와 백 엔드 모두 공유하지만 실제 탑재 기기에서는 점수차가 무려 4천여 점이 날 정도로 벌어지는 기묘한 상황에 놓이게 되었다.

3.5. 9825 / S5E9825

파트넘버S5E9825
CPUSamsung Exynos M4 MP2 2.73 GHz + ARM Cortex-A75 MP2 2.4 GHz + ARM Cortex-A55 MP4 1.95 GHz
GPUARM Mali-G76 MP12 754 MHz
메모리64-bit 쿼드채널 LPDDR4X 2093 MHz
생산 공정삼성 파운드리 7nm FinFET LPE (EUV)
내장 모뎀Samsung Exynos Modem 5000
4G LTE-FDD/TDD Cat.20+3G WCDMA/TD-SCDMA/CDMA2000+2G GSM/CDMA
주요
사용 기기
갤럭시 노트10, 갤럭시 노트10+

2019년 8월 7일에 공개된 모바일 AP로, 엑시노스 9 Series (9820)의 리비전 AP이다. 따라서, 엑시노스 9 Series (9820)와 구성이 동일하며 성능 개선 보다는 전력 대비 성능비가 개선된 것으로 보인다.

CPUSamsung Exynos M4를 듀얼코어 구성으로 빅 클러스터를 이루고, ARM Cortex-A75를 듀얼코어 구성으로 미드 클러스터를 이루며 ARM Cortex-A55를 쿼드코어 구성으로 리틀 클러스터로 이뤄서 ARM big.LITTLE 솔루션을 적용한 DynamIQ 방식 HMP 모드 지원 옥타코어 CPU를 탑재했다.

GPUARM Mali-G76을 도데카코어 구성으로 탑재했다.

인공신경망 프로세서인 NPU는 삼성전자가 최초로 개발한 1세대 디자인 NPU 아키텍처를 듀얼코어 구성으로 탑재했다. 이로 인해 생체인식 솔루션과 연계해 사용하거나 AI 성능을 별도로 처리한다.

HSA를 지원한다. 그리고 메모리 컨트롤러도 탑재해서 LPDDR4X SDRAM, UFS 3.0, UFS 2.1 등을 지원한다. 또한, 삼성 엑시노스 모뎀 5000을 통신 모뎀 솔루션으로 내장했다. 다운로드 최대 속도 규격으로 4G LTE Cat.20을 만족해 최대 2 Gbps의 속도를 보장한다. 여기에 8 Band 캐리어 어그리게이션을 지원한다. 여기에 삼성 엑시노스 모뎀 5100을 별도로 탑재해 연계하면 5G NR도 지원한다. 이외에도 위상차 검출 AF를 지원하는 듀얼 ISP를 탑재했다.

여기에 최대 [email protected] fps 및 [email protected] fps H.265(HEVC), H.264(AVC), VP9 촬영 및 재생이 가능한 MFC를 탑재했다.

생산 공정은 삼성전자 파운드리 사업부의 7nm FinFET LPE (EUV) 공정[24]이다.

3.5.1. 성능 분석

파일:9825cpu1.png파일:9825cpu2.png
Geekbench 4 기준 CPU 성능 및 스로틀링 현상 데이터

벤치마크 결과의 경우, 해당 모바일 AP를 기반으로 한 개발 보드는 존재하지 않는다. 실제 탑재된 기기인 갤럭시 노트10을 기준으로 할 때 CPU 성능은 Primate LabsGeekbench 4 기준, 싱글코어 점수가 약 4,500 점으로 측정되었고 멀티코어 점수가 약 10,500 점으로 측정되었다. Geekbench 5 기준, 싱글코어 점수가 약 800 점 중반대로 측정되었고 멀티코어 점수가 약 2,300 점으로 측정되었다.[25] 이는 스냅드래곤 855 SM8150과 유사한 1T 성능 및 소폭 낮은 수준의 nT 성능을 보여주는 것이고 SPEC2K06 int, fp 기준으로도 스냅드래곤 855 SM8150과 유사한 1T 성능을 보여주고 있다.

다만, 8nm FinFET LPP 공정의 일부 레이어에 EUV 장비가 적용되는 형태로 생산 공정을 개량한 7nm FinFET LPE (EUV) 공정에서 생산되었지만 8nm FinFET LPP 공정에서 생산된 엑시노스 9 Series (9820)과 비교할 때 미드 클러스터를 구성하는 ARM Cortex-A75를 제외하면 CPU 연산 성능 측면에서는 이렇다할 큰 변경점이 보이지 않는다고 한다.
파일:9825pcmark.jpg파일:9825pcmark2.png
PCMark 기준 실제 탑재 기기 성능 데이터

그러나 전력 소모율은 생산 공정의 변경으로 감소했기 때문에 UL Benchmarks의 PCMark 2.0 Work 기준, 약 9,000 점으로 측정되었다. 리비전 AP 관계인지라 구성사항이 동일한 엑시노스 9 Series (9820)이 약 7,500 점으로 측정된 것을 고려하면 크게 상승한 것이다. 스냅드래곤 855 SM8150이 개발 보드 기준으로 약 8,800 점, 실제 탑재 기기인 갤럭시 S10+가 약 9,500 점으로 측정되었다는 점을 고려하면 실제 사용자 경험 자체는 스냅드래곤 855 SM8150과 비등하다고 해석할 수 있다고 한다.[26]
파일:9825gpu1.jpg파일:9825gpu2.jpg파일:9825gpu3.png
GFX벤치 기준 GPU 성능 및 스로틀링 현상 데이터

GPU 성능의 경우 kishonti의 GFX벤치 기준, 엑시노스 9 Series (9820)과 비교할 때 GPU 클럭이 소폭 상승해서 점수가 오른 것을 비교하면 별다른 특이점을 찾기 어렵다. 그러나 생산 공정 개선으로 인한 모바일 AP의 전반적인 전력 소모율 개선으로 인해서 스로틀링 현상의 특성이 개선된 것으로 보인다고 한다.[27]

최대 성능만 보여주는 그래프상에서는 시각적으로 표현되지 않는 이러한 변화들 때문에 실제 탑재 기기로 게임 애플리케이션을 구동할 때 엑시노스 9 Series (9820)과 제원상 큰 차이가 없음에도 1세대 가량 상승된 수준의 성능을 보이는 경우가 있다고 한다.

종합적으로 볼 때 최대 성능만 놓고 보면 엑시노스 9 Series (9820)의 리비전 AP이므로 엑시노스 9 Series (9820)과 큰 차이는 보이지 않는다. 그러나 실제 탑재 기기를 사용할 때 체감할 수 있는 지속적인 성능은 전력 소모율 개선으로 인해서 큰 차이를 보이는 것으로 확인된다고 한다. 다만, 별다른 설계 변경 없이 순수한 공정 미세화로 얻은 효과이므로 한계점도 명확하다고 할 수 있다. 일단 경쟁사인 퀄컴의 스냅드래곤 855 SM8150 및 스냅드래곤 855+ SM8150-AC와의 경쟁에 있어서는 급한 불을 껐다고 볼 수 있다.


[24] 당초 7nm FinFET LPP (EUV) 공정으로 알려졌다. 이는 삼성전자 파운드리 사업부 로드맵에는 기존에 7nm FinFET LPE (EUV) 공정이 알려지지 않았기 때문이다. 셀 면적이 8nm FinFET LPP 공정과 유사하기 때문에 명칭만 7nm 계열로 명명된 것이고 사실상 8nm FinFET LPP 공정을 개선해서 EUV 장비를 적용한 과도기적인 공정으로 보인다.[25] 측정치 중 하나로그 데이터를 보면 빅 클러스터가 2.73 GHz로 풀 로드 상태일 때 벤치마크 테스트가 진행되고 있음을 알 수 있다.[26] 여담으로, 전작인 엑시노스 9 Series (9810)이 약 5,400 점으로 측정되었고 스냅드래곤 845 SDM845는 약 7,000 점 중반 선으로 측정되었다.[27] 테스트를 진행한 측에서는 12회차의 반복 테스트 중에서도 거의 100% 수준의 성능을 스로틀링 현상이 발생하지 않은채 유지되었고 테스트 중에서도 기기 후면의 표면 온도 역시 섭씨 43도를 넘기지 않았다고 한다.

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3.6. 9611 / S5E9611

파트넘버S5E9611
CPUARM Cortex-A73 MP4 2.3 GHz + ARM Cortex-A53 MP4 1.7 GHz
GPUARM Mali-G72 MP3 -- MHz
메모리??-bit ??채널 LPDDR4X -- MHz
생산 공정삼성 파운드리 10nm FinFET LPE
내장 모뎀4G LTE-FDD/TDD Cat.12·13+3G WCDMA/TD-SCDMA/CDMA2000+2G GSM/CDMA
주요
사용 기기
갤럭시 M30s, 갤럭시 A51, 갤럭시 Xcover Pro

엑시노스 7 Series (9610)의 상위형 모바일 AP이다. 파생된 모바일 AP임에도 파트넘버가 S5E9611로 별도로 부여되었고 소속된 브랜드도 변경되었다. 2019년 9월에 공개되었다.

CPUARM Cortex-A73을 쿼드코어 구성으로 빅 클러스터를 이루고, ARM Cortex-A53을 쿼드코어 구성으로 리틀 클러스터로 이뤄서 big.LITTLE 솔루션을 적용한 HMP 모드 지원 옥타코어 CPU를 탑재했다.

GPUARM Mali-G72을 트리플코어 구성으로 탑재했다.

센서 허브로 ARM Cortex-M4F CPU를 탑재했다.

메모리 컨트롤러도 탑재해서 LPDDR4X SDRAM, UFS 2.1, eMMC 5.1, SD 3.0을 지원한다. 또한, 통신 모뎀 솔루션을 내장해서 다운로드 최대 속도 규격으로 4G LTE Cat.12·13을 만족해 최대 600 Mbps의 속도를 보장한다. 여기에 3 Band 캐리어 어그리게이션을 지원한다. 특히, CDMA 계열 이동통신 네트워크를 지원한다. 이외에도 위상차 검출 AF를 지원하는 ISP를 탑재했다.

여기에 최대 [email protected] fps H.265(HEVC), H.264, VP9 촬영 및 재생이 가능한 MFC를 탑재했다.

생산 공정은 삼성전자 파운드리 사업부의 10nm FinFET LPE 공정이다. 이는 엑시노스 7 Series (9610)의 생산 공정과 동일하다.


3.7. 980 / S5E9630 & S5E980

파트넘버S5E9630 & S5E980
CPUARM Cortex-A77 MP2 2.2 GHz + ARM Cortex-A55 MP6 1.8 GHz
GPUARM Mali-G76 MP5 -- MHz
메모리64-bit ??채널 LPDDR4X -- MHz
생산 공정삼성 파운드리 8nm FinFET LPP
내장 모뎀5G NR Sub-6 TDD+4G LTE-FDD/TDD Cat.16·18 +3G WCDMA/TD-SCDMA/CDMA2000+2G GSM/CDMA
주요
사용 기기
X30, X30 Pro

2019년 9월 4일에 공개된 모바일 AP로, 정황상 엑시노스 7 Series (9610)의 후속작으로 보인다. 또한, 세계 최초의 5G NR 지원 통신 모뎀을 내장한 모바일 AP이다.

CPUARM Cortex-A77을 듀얼코어 구성으로 빅 클러스터를 이루고, ARM Cortex-A55를 헥사코어 구성으로 리틀 클러스터로 이뤄서 ARM big.LITTLE 솔루션을 적용한 DynamIQ 방식 HMP 모드 지원 옥타코어 CPU를 탑재했다.

GPUARM Mali-G76을 펜타코어 구성으로 탑재했다.

인공신경망 프로세서인 NPU를 탑재했다. 다만, 구체적인 정보는 알려지지 않았다.

메모리 컨트롤러도 탑재해서 LPDDR4X SDRAM, UFS 2.1, eMMC 5.1을 지원한다. 또한, 통신 모뎀 솔루션을 내장해서 다운로드 최대 속도 규격으로 5G NR Sub-6 TDD를 지원해 최대 2.55 Gbps의 속도를 보장한다. 특히, CDMA 계열 이동통신 네트워크를 지원한다. 이외에도 위상차 검출 AF를 지원하는 ISP를 탑재했다.

여기에 최대 [email protected] fps H.265(HEVC), H.264, VP9 촬영 및 재생이 가능한 MFC를 탑재했다.

생산 공정은 삼성전자 파운드리 사업부의 8nm FinFET LPP 공정이다.

여담으로, 파트넘버가 2개이다. S5E9630와 S5E980인데 모바일 AP 패키징에는 S5E9630으로 각인되어 있지만 정작 삼성전자S5E980으로 홍보[28]하고 있기 때문이다. 시기적으로 엑시노스 시리즈의 브랜드 및 파트넘버 개편이 진행되고 있기 때문에 과도기적 상황에 의한 해프닝으로 보인다.[29]


[28] 해당 사이트는 삼성전자 반도체 공식 사이트이다. 시스템 LSI 사업부와 파운드리 사업부의 내용이 통합되어 관리되고 있다.[29] 같은 과도기적 상황에서 공개된 엑시노스 9 Series (990)은 반대로 파트넘버가 S5E9830으로 통일되어 있다. 여담으로, 브랜드는 전부 엑시노스 9 Series로 통일되고 있다.

3.8. 990 / S5E9830

파트넘버S5E9830
CPUSamsung Exynos M5 MP2 -.- GHz + ARM Cortex-A76 MP2 -.- GHz + ARM Cortex-A55 MP4 -.- GHz
GPUARM Mali-G77 MP11 -- MHz
메모리64-bit ??채널 LPDDR5 2750 MHz
생산 공정삼성 파운드리 7nm FinFET LPP (EUV)
내장 모뎀없음
주요
사용 기기
갤럭시 S20, 갤럭시 S20+, 갤럭시 S20 Ultra

2019년 10월 24일에 공개된 모바일 AP로, 엑시노스 9 Series (9820)의 후속작이다. 공개된 시점이 시기적으로 엑시노스 시리즈의 브랜드 및 파트넘버 개편이 진행되고 있는 과도기적 상황이기 때문에 전작이 무엇인가에 대한 갑론을박이 있었지만 삼성전자가 파트넘버를 S5E9830으로 공개함에 따라 엑시노스 9 Series (9820)의 후속작인 것이 확정되었다.

CPUSamsung Exynos M5를 듀얼코어 구성으로 빅 클러스터를 이루고, ARM Cortex-A76을 듀얼코어 구성으로 미드 클러스터를 이루며 ARM Cortex-A55를 쿼드코어 구성으로 리틀 클러스터로 이뤄서 ARM big.LITTLE 솔루션을 적용한 DynamIQ 방식 HMP 모드 지원 옥타코어 CPU를 탑재했다.

GPUARM Mali-G77을 헨데카코어 구성으로 탑재했다.

인공신경망 프로세서인 NPU를 탑재했다. 다만, 구체적인 정보는 알려지지 않았다. 이로 인해 생체인식 솔루션과 연계해 사용하거나 AI 성능을 별도로 처리하고 최대 10 TOPS의 성능을 가진다. 그리고 디지털 시그널 프로세서를 별도로 탑재했다. 다만, 이역시 구체적인 정보는 알려지지 않았다.

HSA를 지원한다. 그리고 메모리 컨트롤러도 탑재해서 LPDDR5 SDRAM, UFS 3.0, UFS 2.1 등을 지원한다. 다만, 통신 모뎀 솔루션을 별도로 내장하지 않았다. 이는 삼성전자의 플래그십 모바일 AP 중에서는 삼성 엑시노스 7 Octa (7420) 이후로는 처음이다. 다만, 삼성 엑시노스 모뎀 5123을 별도로 탑재해 연계하면 5G NR까지 지원한다. 이외에도 위상차 검출 AF를 지원하는 듀얼 ISP를 탑재했다.

여기에 최대 [email protected] fps 및 [email protected] fps H.265(HEVC), H.264(AVC), VP9 촬영 및 재생이 가능한 MFC를 탑재했다.

생산 공정은 삼성전자 파운드리 사업부의 7nm FinFET LPP (EUV) 공정이다.



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