10일(현지시간) 공개된 신형 아이폰11, 아이폰 11 프로, 아이폰 11 프로 맥스에 탑재된 A13 바이오닉 칩은 전작 A12와 비교해 처리 속도가 빨라지고 전력 소모량이 줄어들었다.
스리발란 산타남(Sribalan Santhanam) 애플 실리콘 엔지니어링 부사장은 이날 신제품 발표 현장에서 “A13 바이오닉 칩은 전작인 A12 대비 20% 더 빠르고 전력을 40% 적게 소비한다”고 설명했다.
애플에 따르면 A13 바이오닉은 ‘2세대 7나노’ 공정으로 생산됐다. 설계는 애플이, 생산은 대만 TSMC가 맡아서 했다. 애플이 설명한 2세대 7나노 공정이 TSMC가 말하는 극자외선(EUV) 7나노(N7+)인지 기존 7나노를 개량한 것(N7P)인지는 확인되지 않았다. A13 바이오닉에는 85억개 트랜지스터가 집적됐다. 69억개 트랜지스터를 집적한 A12 대비 23% 증가한 수치다.
애플은 A13에 내장되는 코어 블록을 직접 설계했다.
중앙처리장치(CPU)는 ARM 코어를 기반으로 애플이 재설계 했다. 2개의 고성능 코어 ‘라이트닝’과 4개의 저전력 코어 ‘썬더’로 구성됐다. 총 6코어다. 속도는 라이트닝과 썬더 코어 모두 20% 빨라졌고, 전력 소모량은 라이트닝이 30%, 썬더 코어가 40% 개선됐다. 큰 변화점은 CPU에 기계학습 가속장치 두 개를 내장했다는 것이다. 가속장치를 활용하면 초당 1조회 이상의 연산 및 기계학습이 가능하다.
그래픽처리장치(GPU) 코어 역시 애플이 직접 디자인했다. 전작 대비 성능은 최대 20% 증가했고, 전력 효율은 30% 좋아졌다.
CPU, GPU와 함께 큰 면적을 차지하는 코어 블록은 바로 뉴럴 엔진이다. 애플이 직접 설계한 8코어 기반의 뉴럴 엔진은 트리플 카메라 시스템, 페이스ID, 증강현실(AR) 앱을 구동할 때 연산을 담당한다. 예컨대 사진을 촬영할 때 색감을 보정하고 노이즈를 줄이면서 피사체를 더 밝게 만들기 위한 연산을 뉴럴 엔진이 한다. 전작 대비 속도가 최대 20% 더 빨라졌다. 전력 소모량은 15% 줄어들었다.
이날 공식 기조 발표에선 소개되지 않았지만 새로운 초광대역 공간인식 칩 U1 역시 애플이 직접 개발한 것이다. U1 칩을 탑재한 아이폰11 프로는 주변에 있는 다른 애플 기기의 위치를 감지해 에어드롭 기능으로 자료를 공유할 수 있다.
신형 아이폰용 모뎀칩은 퀄컴 제품이 탑재된 것으로 보인다. 그러나 애플은 모뎀칩 마저도 직접 설계할 계획을 갖고 있다. 애플은 최근 인텔의 모뎀칩 사업을 10억달러에 인수했다. 이에 앞서 전력관리칩을 만드는 다이알로그의 일부 사업군을 인수해 전력칩 수직계열화를 이뤘다. 애플은 2008년 CPU 코어 설계업체 PA세미를 인수한 이후부터 자체 칩 설계 역량을 확대해오고 있다.
