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[퀄컴 벤치마크 현장] 스냅드래곤 845를 마주하다

발행일2018.02.12 14:00

지난 2월 8일(현지시각) 샌디에이고 퀄컴 본사에서 진행된 '스냅드래곤 845 벤치마크' 행사에 참석할 기회가 있어 다녀왔다. 벤치마크는 앱을 사용해 CPU, GPU, 메모리에 국한해 성능을 테스트하게 된다. 하지만 스냅드래곤에는 오디오, 보안, 모뎀, 디지털 신호 처리 등 다양한 기능을 품고 있다. 이날 행사에서 이들의 성능도 직간접적으로 확인해 볼 수 있는 자리가 마련되었다. 다양한 투어가 이루어졌는데, 그중 인상 깊었던 부분만 이야기해볼까 한다.

독립형 VR 기기
이날 투어에서 가장 흥미로웠던 건 VR 기기였다. 퀄컴은 VR, AR, 3D 그래픽, 3D 카메라와 관련된 알고리즘을 개발하는 ACG(The Advanced Content Group)를 운영하고 있다. 이곳을 방문했을 때 체험해 볼 수 있었던 것이 스냅드래곤 845를 적용한 VR 기기였다.

현재 VR 기기는 PC에 연결하는 방식과 스마트폰을 착탈하는 방식이 주류를 이룬다. 하지만 앞으로는 어떠한 연결 없이 사용할 수 있는 독립형 VR 기기로 나아가게 될 것이다. 이를 통해 무선의 자유로움과 경량화로 VR 사용이 한층 편리해지게 된다.

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하지만 독립형 VR은 PC와 연결해 사용하는 VR에 비해 성능이 뒤떨어질 수밖에 없다. 이 때문에 약간의 불신이 있었는데, 퀄컴 본사에서 체험해본 VR 기기는 기대치를 넘어선 수준이었다.

스냅드래곤 845는 시선 추적 및 필요 영역만 최대 화질로 출력하는 그래픽 렌더링 등을 지원하는 ‘아드레노 포비에이션(Adreno foveation)’이 적용되어 있는데, 이전에 보던 그래픽과는 확연히 차이 날 만큼 좋았다. VR 세계에서 내 몸이 진짜 움직인다는 착각이 들었다.

게다가 리모컨도 제공되어 다양한 기능을 제어할 수 있다. 슈팅 게임을 했는데, 게임을 하는 동안 나도 모르게 탄성을 지르고 있었다.

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작년 벤치마크에서 경험했던 스냅드래곤 835 VR 기기에서 놀라웠던 점은 6 자유도(6-Dof) 적용이었다. 전면의 듀얼 카메라를 통해 외부 장치의 도움 없이 상하좌우전후를 파악할 수 있다. 스냅드래곤 845는 이를 좀 더 보완해 SLAM(simultaneous localization and mapping)을 적용, 룸스케일(room-scale) 6 자유도를 구현해 벽면 충돌 방지까지 지원한다. 현장에서는 이 부분까지는 체험해 보지 못했다. 다음에 확인해 보고 싶은 부분이다.

VR의 그래픽은 당연히 스냅드래곤 845에 적용된 아드레노 630 비주얼 프로세싱 서브 시스템이 사용된다. VR, AR, MR 경험을 구현하기 위해 설계되었다고 퀄컴은 설명한다. 전 세대 대비 그래픽/영상 렌더링 처리 속도는 30% 향상되었지만, 전력 효율은 30% 더 좋아졌다.

이와 관련해서는 데모를 통해 직접 확인할 수 있었는데, UHD 60FPS 동영상 재생 시 스냅드래곤 835는 4.20V안팎의 전압에서 437.09mA가량을 전류를 소비하지만, 스냅드래곤 845에서는 358.28mA가량의 전류를 쓴다.

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맨하탄 테스트에서는 스냅드래곤 835가 1055.55mA, 스냅드래곤 845는 981.11mA가량을 쓴다. 더 좋아진 그래픽을 구현할 수 있지만, 배터리 사용 시간은 더 늘어난 셈이다.

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VR에서 또 하나 중요한 부분이 사운드다. 이를 위해 선택한 것이 바로 MPEG-H 3D 오디오다. 이미 퀄컴은 Fraunhofer와 MPEG-H 오디오 얼라이언스를 결성한 상태다.

MPEG는 이미 동상, 사운드에서 소비자와도 친숙한 이름이다. MP3, H.264뿐만 아니라 최근 아이폰 X에 적용된 HEVC 등이 MPEG 규격이다. MPEG-H 3D 오디오는 UHD 방송 표준에 대응하기 위해 만들어지고 있는 기술이다. 북미 UHD 방송표준인 ATSC 3.0의 오디오 코덱 표준으로 채택되었으며, 한국에서도 공중파에 쓰인다.

MPEG-H 3D를 활용한 몰입형 오디오는 VR에서도 활용된다. 가정에서 TV를 통한 7.1, 5.1 채널뿐만 아니라 모바일에서 헤드폰을 통한 3D 음향도 지원된다는 이야기다.

6개의 마이크를 활용한 음성 호출
지금은 사라진 퀄컴 개발자 행사 '업링크'를 2014년 참관했을 때 주목했던 기능 중의 하나가 음악을 듣고 제목을 찾아주는 기능이었다. 당시 퀄컴은 이 기능을 ‘보이스 액티베이션(Voice Activation)’이라고 불렀고, 2011년부터 개발해 왔다. 놀라운 부분은 국내 R&D에서 만든 기술이라는 점.

스마트폰에서 마이크는 소리를 듣는 부품인데, 보통 스마트폰의 마이크는 통화나 음석 검색 등 필요할 때 켜야 한다. 배터리 사용 시간 때문에 항시 켜놓을 수 없다. 보이스 액티베이션은 이를 극복하고 항시 마이크를 켜 놓는 기능이다.

현재 이 기능은 스냅드래곤에 쓰이고 있는데, 당시 취재할 때 퀄컴 담당자는 매번 앱을 실행하지 않아도 음악을 찾아 알려주게 된다고 설명했다. 이후 해당 기능이 적용된 스마트폰을 만나지 못했는데, 작년 출시된 픽셀 2에는 이 기능이 제공된다. 주변에 음악이 흘러나오면 픽셀2는 잠금화면에 해당 노래의 제목을 띄워주는 것.

그런데 이번 퀄컴 벤치마크 행사에서는 6개의 마이크를 활용한 스마트 오디오 플랫폼을 소개했다. 보이스 액티베이션의 진화형인 셈으로 요즘 쏟아져 나오고 있는 AI 스피커를 음성으로 호출하는 역할을 한다. 이미 아마존의 알렉사에 해당 플랫폼이 쓰이고 있으며, 인공지능 기술을 가지고 있고, 이를 스피커로 만들고 싶은 기업이라면 퀄컴 오디오 플랫폼을 통해 손쉽게 AI 스피커를 만들 수 있는 셈이다.

현장에서 퀄컴 스마트 오디오 플랫폼의 시연이 이루어졌는데, 주변에 시끄러운 잡음이 있는 상황에서도, 스피커 자체의 음악으로 시끄러운 상황에서도 문제없이 호출이 된다는 점을 확인할 수 있었다.

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또한 스냅드래곤에 적용된 보이스 액티베이션에 대한 시연도 이루어졌다. 음성으로 호출해 명령을 내리는 익숙한 방법인데, 스냅드래곤을 사용하면 스마트폰 제조사는 해당 기능을 바로 구현할 수 있게 된다. 음성 호출 기능을 제조사가 따로 개발할 필요가 없는 셈이다. 스냅드래곤 845는 퀄컴 어쿠스틱(Qualcomm Aqstic) 오디오 코덱 (WCD9341) 및 저전력 오디오 서브 시스템을 사용해 스마트 어시스턴트가 한층 개선되었다고 퀄컴은 말한다.

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머신러닝 어떨까?
개인적으로 스냅드래곤 845에서 우려되는 부분은 AI 성능이다. 퀄컴은 꽤 예전부터 스냅드래곤에 머신러닝을 적용해 왔다. 하지만 작년에 나온 화웨이 기린 970과 애플 A11 바이오닉 프로세서에는 인공신경망 추론 연산에 특화된 하드웨어 회로를 별도로 적용했다.

하지만 스냅드래곤 845는 이런 별도의 코어는 없다. 대신 디지털신호처리장치(DSP)인 헥사곤 685(Hexagon 685) 코어가 이를 주로 처리하게 된다. 여기에 CPU와 GPU까지 머신러닝에 관여하게 된다. 이를 통해 퀄컴은 AI 추론 가속을 전작 대비 3배 높였다고 한다.

현지에서는 카메라를 활용해 사람과 배경을 분리하고, 배경을 흐릿하게 처리하는 과정을 실시간으로 화면에서 확인한 후 촬영할 수 있음을 보여줬다.

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전반적인 처리 성능이 전작 대비 3배 좋아졌다고는 하지만, 초당 연산 회수에 대한 세부 내용이 없다. 그동안 DSP는 영상, 사진, 소리 같은 아날로그 신호를 압축된 디지털 신호로 바꾸는 역할을 해왔다. 여기에 인공지능 처리까지 맡긴다는 이야기다.

DSP를 담당하고 있는 헥사곤은 스냅드래곤 820에서 아키텍처를 바꾼 바 있다. 당시 퀄컴은 기기 자체에 주변 환경을 파악할 수 있는 인지 능력인 제로스 플랫폼을 적용해 스스로 작동하는 지능을 가질 수 있도록 했다. 일종의 머신러닝인 셈인데, 이것이 스냅드래곤 835의 헥사곤 682, 스냅드래곤 845의 헥사곤 685로 진화해왔다.

올해는 그 디바이스단에서 인공지능을 처리하는 On-Device AI가 활발해질 것으로 보인다. 그런 점에서 스냅드래곤 845는 머신러닝 처리는 별도의 물리적인 구조를 추가하지 않았다는 점에서 우려가 되는 부분이 없잖아 있다. DSP만으로는 한계가 있지 않을까?

샌디에이고(미국)=전자신문인터넷 김태우 기자 tk@etnews.com

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