모바일 AP(Application Processor)란? 1탄. Basic

태블릿PC와 같은 기기들 속에 탑재되어 전자기기의 두뇌역할을 하는 ‘모바일 AP(Application Processor)’. 이 모바일 AP는 전자제품의 성능을 결정짓기 때문에 제품 선택 시 매우 중요한 요소로 고려됩니다. 하지만, 많은 사람이 이 모바일 AP의 기능과 역할에 대해 잘 알지 못하는데요, 모바일 AP가 무엇이고, 어떠한 구성 요소들로 이루어져 있는지에 대해 알려 드리도록 하겠습니다.

■ ‘모바일 AP(Application Processor)’란 무엇일까요?

간단하게 정의해보자면, ‘프로세서(Processor)’는 전자기기의 각 기능들이 제대로 작동할 수 있도록 입력된 지시사항들을 처리하는 장치입니다. 특히, 프로세서는 PC, 스마트폰, 태블릿PC 등의 기기 속에서 핵심 기능을 담당하고 있기 때문에 사람의 두뇌에 비유되기도 합니다.

흔히 우리들이 사용하는 스마트폰을 내 손안의 PC라고 부르기도 하는데요, PC 안에 무엇이 있는지를 이해하고 이를 스마트폰과 비교해보면 이해하기가 쉽습니다. 일반적으로 PC는 사용자로부터 입력 받은 명령어를 해석해 연산을 수행하고 그 결과를 출력시키는 CPU와 메모리, 그래픽 카드, 하드디스크 등 기타 장비의 연결을 제어하는 칩셋으로 구성됩니다.

하지만 ‘모바일 AP’는 CPU 기능과 다른 장치를 제어하는 칩셋의 기능을 모두 포함합니다. 즉 스마트폰이나 태블릿PC 등에 필요한 OS, 어플리케이션들을 구동시키며(CPU), 여러가지 시스템 장치/인터페이스를 컨트롤하는 기능을 하나의 칩에 모두 포함하는 System-on-Chip인 것입니다.

최근 모바일 기기에서는 게임, 인터넷 작업, 동영상 및 음악 감상 등 일반적으로 배터리 소모가 큰 작업들이 많이 수행되기 때문에 고성능과 저전력을 동시에 제공할 수 있는 시스템반도체가 요구됩니다. 이로 인해 여러 가지 제어 회로들을 내장하고 있는 칩셋을 작게 만드는 기술이 매우 중요한데요,

각 회사마다 적용하는 코어는 다르지만, 삼성전자는 낮은 전력 소모와 긴 배터리 수명을 자랑하는 ARM 코어를 사용하여 칩셋을 구성하고 있습니다. ARM의 코어를 기반으로 하여 우수한 자체 기술을 더하고, 삼성전자의 첨단 공정을 통하여 탄생한 저전력의 모바일 프로세서, 이것이 바로 여러분이 잘 알고 계신 Exynos 시리즈이죠,

그럼 모바일 AP는 구체적으로 어떤 역할을 담당하고, 어떻게 구성되어 있는지, 가장 중심이 되는 기능인 CPU와 GPU로 나누어 살펴보겠습니다.

■ 스마트폰의 속도를 담당하는 CPU(Central Processing Unit

CPU(중앙처리장치: Central Processing Unit)는 운영체제를 실행하고 웹 브라우징 및 멀티 터치 스크린 입력을 실행하는 등 스마트폰의 핵심 기능을 수행합니다. 이 때, CPU는 내재된 core의 종류와 속도, 개수에 따라 그 성능의 차이를 보입니다. 예를 들어 삼성전자가 사용하고 있는 ARM사의 Cortex A9 코어와 Cortex A15 코어 중에서는 A15 코어가 우수한 성능을 보이고, 같은 코어라도 500MHz와 1.2GHz의 차이를 비교한다면 1.2GHz 제품이 빠른 속도를 낼 수 있습니다. 또한 같은 코어, 같은 속도라면 코어 개수가 많을 수록 성능이 좋다고 할 수 있습니다. 예를 들면 Cortex A15 1.7GHz 듀얼코어보다는 CortexA15 1.7GHz 쿼드코어가 성능이 좋습니다.

마지막으로, 프로세서가 싱글코어인지, 듀얼코어인지, 혹은 멀티코어인지의 여부는 CPU의 개수에 따라 결정됩니다. 즉, 최근 화제가 되고 있는 삼성전자 Exynos의 쿼드코어는 총 4개의 CPU로 이루어졌다는 뜻이지요. 코어의 개수가 점점 늘어나는 이유는 프로세서에 탑재된 코어 수가 늘어날수록 여러 가지 일을 한꺼번에 처리함으로써, 성능이 향상되기 때문입니다.

멀티코어는 두 개 이상의 독립 코어를 단일 집적 회로로 이루어진 하나의 패키지로 통합한 것을 말하는데요, 멀티 코어는 복잡한 작업들을 보다 쉽고 빠르게 처리하여 스마트폰 사용자가 쾌적한 멀티태스킹을 즐길 수 있도록 지원해줍니다. 다시 말해서 보다 빠른 웹서핑, 고화소의 이미지, 3D 컨텐츠를 이용 할 수 있도록 지원해주는 것이죠.

■ 그래픽을 담당하는 GPU(Graphic Processing Unit)

모바일 기기의 AP에는 CPU 뿐만 아니라 GPU(그래픽처리장치: Graphic Processing Unit)도 포함되어 있습니다. GPU의 역할은 그래픽과 영상 데이터들을 처리하여 화면에 표시해주거나 게임의 3D 그래픽을 구현하고, 이를 빠르고 부드럽게 화면에서 변환해주는 것입니다.

이 외에도 모바일 AP 속에는 비디오 녹화, 카메라 작동, 모바일 게임 실행 등 여러 다른 시스템 구동을 담당하는 많은 종류의 서브 프로세서가 있습니다.

지금까지 모바일 AP란 무엇이며, 모바일 AP의 주요 구성요소인 CPU와 GPU에 대하여 알아보았습니다. 이제 Exynos와 같은 우수한 모바일 AP가 스마트폰과 태블릿PC등에서 얼마나 중요한 역할을 하고 있는지 아시겠죠?

다음에는 인터페이스의 역할에 대해 알아볼 예정이니, 많이 기대해주세요~

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