S22 울트라 심층리뷰

🙂블로그 이전했습니다!🙂

 

<선행 리뷰>

https://consider.tistory.com/4 

S22U

Galaxy S22 Ultra

 

이 글에선 S22U에 대해 앞에서 다루지 못한

기술적인 부분을 아는 한도 내에서 다루어 보려고 한다.

 

 

디자인

삼성전자 뉴스룸, "간결한 외형, 심플한 디자인에 다양한 취향 저격 커버까지&amp;hellip; 갤럭시 S22 시리즈" 中

카메라 주위부는 도색되지 않은 생 프레임인데, 이를 원가절감으로 바라보는 시선도 있으나
삼성은 공식적으로는 "의도한 디자인"으로서 미러드 메탈 프레임이라고 부른다.

 

 

 

 

 

성능

SD8G1, Samsung 4nm FinFET LPX

한국 시장의 S22U에는
미국 퀄컴 사에서 설계한 스냅드래곤 8 gen 1(파트 넘버는 SM8450, 이하 SD8G1)가 들어간다.

 

컴퓨터 칩은 우리 주변의 모래를 가공해 실리콘 기둥을 만들고 이것을 얇게 썰어 그 판 위에 회로를 새겨 만들어지는데,

이 회로간의 간격이 얼마나 오밀조밀한지가 통상적으로 그 반도체 칩의 성능을 가늠하는 잣대가 된다.

 

SD8G1은 삼성 파운드리의 4nm(공정 이름은 4LPX) 공정으로 제작되었다.

그런데 4LPX라는 공정 이름에 들어가는 4는 4nm의 의미를 갖고 있지만

이것은 대외적인 마케팅을 위해 새겨넣은 숫자일 뿐

실제로는 마이너 개선이 있을 뿐인 5nm(공정 이름은 5LPP) 공정이며

따라서 SD8G1는 5nm 칩으로 보아야 한다.

발열이나 전성비와 같은 성능이 세대가 변화한 정도의 개선을 기대하기는 힘들며

실제로도 없다.

그리고, 본격적으로 성능에 관한 이야기를 하기 전에,
스마트폰에 탑재되는 AP는 CPU, GPU, NPU, ISP 외 기타 등등의 각 장치(System)가 하나의 칩(Chip)으로 통합되어 있으므로 SoC(System on Chip)이라는 이름으로도 부른다.
또 하나의 SoC인 SD8G1 역시 칩 안에 CPU와 GPU, NPU, ISP 등이 통합되어 있으므로 나누어서 살펴볼 필요가 있다.

 

[CPU, 중앙 처리 장치]

 

SD8G1의 CPU는

영국 ARM에서 설계한 CPU 아키텍처를 사용한다.
ARM Cortex-X2 MP1 3 GHz 한개
ARM Cortex-A710 MP3 2.5 GHz 세개
ARM Cortex-A510 MP4 1.79 GHz 네개
의 총 여덟개 코어를 갖고 동작하는데,

이 중 메인 코어 Cortex-X2와 미들코어 A710의 상황이 좋지가 않다.

Cortex X2의 경우,
2021년의 두 모바일 플래그십 프로세서, <엑시노스2100>와 <스냅드래곤888(이하 SD888)>에 탑재된 메인 코어
<Cortex-X1> 대비 최대성능 자체는 상향되었지만, 전력은 훨씬 더 많이 필요해졌기에
전력 대 성능비(전성비)는 <Cortex-X1>보다 오히려 낮아졌다.

S21 시리즈를 포함하여 국내외 <엑시노스2100>와 <스냅드래곤888>를 탑재한
많은 기종의 발열 이슈의 원인으로 지목된 요인 중 하나가 <Cortex-X1>였음을 생각하면
안 좋았던 상황이 조금 더 안 좋아진 부분이 있다.

(발열의 원인 중 하나는 낮은 전성비이다. 전성비가 낮으면 같은 성능 대비 더 많은 전력이 필요하므로, 그만큼 발열도 더 심하게 난다.)

Cortex A710의 경우,
메인 코어보다 더 나은 전력효율을 위한 CPU이므로 Cortex-X1와 Cortex-X2보다 전성비는 당연히 높지만, 그렇다고 좋다는 수준의 수치가 나와주지는 않는다.

(그리고 이어 Cortex A510은 물리적인 크기도 워낙 작기 때문에, 발열이건 성능이건 크게 코멘트할만한 것이 없는 소소한 물건이다.)

거기에 최근 5월 10일 SD8G1의 업그레이드 제품인 스냅드래곤 8+ gen 1(이하 SD8G1+)의 대강적인 성능이 공개되면서 기정사실화된 요인이 있다.

삼성의 공정으로 생산되는 SD8G1와 달리

8+ 1세대는 TSMC의 실제 4nm 공정을 통해 생산되는데
이 8+ 1세대는 CPU와 GPU의 10%의 성능향상과

30%의 전성비 개선이 있음이 공식 발표로 알려졌고

실제 벤치마크를 통해 수치화된 점수는 10% 수준이 아닌

보다 큰 성능 향상이 있음이 보여졌다.

 

무엇보다 같은 성능 대비 발생하는 발열량이

크게 줄어드는 것으로 알려지면서

최근 2년간 불타오른 모바일 프로세서 발열 이슈에 대한

상당한 지분이 칩을 생산한 삼성 파운드리에

있는 것이 아니냐는 주장이 나오기 시작했다.

통상적으로 스냅드래곤의 상반기 일반 제품을 오버클럭하고

일부 조그마한 구성을 조정한 뒤 출시되는 것이

+이름이 붙는 하반기의 스냅드래곤이기 때문이다.
그렇기에 상반기와 하반기 두 스냅드래곤간의 성능상 차이는

크게 없는 것이 일반적인 상황이었는데
올해 삼성에서 TSMC로 자리를 옮긴 스냅드래곤이

한 세대 가까이 앞선 성능 격차를 보여주면서
이전의 칩을 제조한 삼성 파운드리의 역량이 의심되는 상황이 전개되었다.

 

그러니까 삼성에서 생산된 제품이기에

성능은 더 낮고, 발열은 더 많지 않았냐는 것이다.

그러니까,

S21와 S22 사용자를 괴롭히는 발열 문제의 근본적인 원인이

여기 CPU 설계&생산 단계에서 이미 있었다는 것이다.

 

그래서 CPU 성능은
GeekBench 5의 CPU 벤치마크를 통해 수치화된 점수가
Single-Core 1150 ~ 1250(나의 경우 1220),
Multi-Core 3100 ~ 3700(나의 경우 3350)
로, 제작년 <SD888> 대비 성능개선이 사실상 아예 없다시피 하고
전성비가 개선된 것도 발열이 나아진 것도 아니다.

 

[GPU, 그래픽 처리 장치]

 

SD8G1의 GPU는
Adreno 730이다.

(Adreno는 퀄컴의 GPU 브랜드명)

2021년 <Adreno 660> 대비 성능은 큰 폭으로 상향되었으나
이에 따라 전력 또한 비례하여 증가하였고

심지어는 이제 GPU 구동에 10W와 가까운 전력이 소모될 수도 있기 때문에
성능은 높지만 발열도 훨씬 심해진 상황이다.

(다만 전성비는 소폭 좋아짐)

성능 자체는 1년에 걸쳐 한 세대를 건너오면서 큰 폭으로 상향되었으나,
발열량 또한 꽤나 증가하면서

SD8G1의 GPU 또한 발열 문제의 원인 중 하나가 되었다.

그러므로 특히 고사양 게임을 하거나, 사진을 연속으로 여럿 찍거나, 고화질 동영상을 오랫동안 찍을 경우 문제가 될 수 있겠다.

 

그래서 GPU 성능은

3DMark Wild LIfe 벤치마크를 통해 수치화된 성능이

약 8000점 초반(일반적인 환경)에서 9000점 후반대(이상적인 환경) 사이다.

일반적인 환경에서의 전 세대 스냅드래곤이 5000점대였으므로

상당히 오른 것이다.

기기 편차에 따라 최대 2배에 가까운 성능향상이 있다.

카메라

기기의 두께를 줄이기 위해 카메라 화각이 전체적으로 더 넓어지는 조정이 있었다.

 

 

소니 코리아, 빠른 이해에 도움을 주는 자료다.

전신이 되는 S21U와 비교하게 되면,

[S21U]   [S22U]
13mm → 13mm
24mm → 23mm
72mm → 69mm
240mm → 230mm

환산 화각이 더 넓어졌으므로, 이름은 S21U와 같이 1배와 3배, 10배지만
S21U와는 달리 보다 넓게 설계되어 있음을 알 수 있다.

일반적으로 많이 쓰이는 안정적인 화각 범위는 24mm와 70mm사이 정도인데,

그러니 1배 23mm와 3배 69mm 이 수치는 카툭튀와 좋은 화각이라는 괴리 사이에서

아슬아슬하게 설계되었다는 해석이 되겠다.

 

S22U의 큰 특징 중 하나인 1배 108MP 모드는

100배 줌과는 달리 기믹성 기능은 아니다.

그럼에도 1억화소 촬영에 아쉬운 점이 있는데,

모바일용 치고는 큰 1.33인치의 HM3 이미지센서를 구성하는

1억 8백만개 픽셀의 하나하나의 크기는 0.8㎛(= 8/10,000,000미터)에 불과해

환경이 조금만 어두워져도 노이즈가 많이 발생하고

노이즈를 줄이기 위해 인접 픽셀을 묶어 색을 맞추는

후처리 과정에서 디테일이 많이 사라지게 되므로

빛이 충분한 아침 10시 ~ 4시 정도에서의 외부환경이 아니라면

디테일이 급감한다.

 

센서 전체에 빛이 골고루 닿게 하기 위해서는

렌즈로 구성되는 광학 기술이 필요하지만

1억화소의 입장에서 S22U는 실질적으로 3세대나 된 기기이나

렌즈는 여전히 미성숙하기 때문에,

사진 결과물이 1억 800만개 픽셀 데이터로 저장되어 있다고 표시가 되어 있을지라도

실제로는 1억화소에 걸맞는 사진이 담겨 있는 것은 아니다.

 

이러한 점들은 다른 기종들도 덩달아 공유하는 폰카의 한계라는 점과

108MP 모드는 실제로 12MP보다 놀라운 결과물을 만들어준다는 점에서

대단하고 대체 불가능한 기능인 것은 사실이지만

이것을 지적하는 이유는 단순히 "1억"이라는 마케팅용 숫자만 보고

추상적으로 큰 기대를 하는 경우가 종종 있기 때문이다.

 

Dohyun Kim이라는 이름의 트위터 계정에 올라온 PPT

그런데 이를 일부 보완하고자 하는 기능이 올해 추가되었다.

2022년 올해 추가된 <디테일 향상 모드>인데,

0.8㎛ 크기 픽셀로 작동하는 108MP 데이터와

2.4㎛ 크기 픽셀로 작동하는 12MP 데이터는

각각 해상도와 빛 밝기 데이터에서 이점이 있기 때문에

어느 한 쪽을 버리지 않고 두 데이터를 인공지능을 통해 합성하여

좋은 결과물을 만든다라는 발상에서 나온 기능이다.

 

정식 기능으로 바로 추가가 된 만큼 대부분의 상황에서 효과가 있다.

그러나 기기 안에서 돌아가는 프로세싱이 훨씬 방대해져 셔터렉이 크게 늘어나고

사진 결과물의 HDR처리가 엇나가거나 일부 디테일이 어색해지는 부작용이 아직은 있기 때문에

아직 완벽하진 않고 열심히 성장중인 기능이다.

 

 

 

 

 

디스플레이

이 디스플레이에 대한 제조사의 공식 네이밍은
6.8" edge QHD+ Dynamic AMOLED 2x 되시겠다.

 

디스플레이는 아주 좋은데, 몇 가지 이유가 있다.

 

우선,
기기의 화면은 가로 1400개 & 세로 3088개의 픽셀로 구성되며
이는 기기의 가로 x 세로 크기를 고려했을 때

1인치 x 1인치 정사각형 모양의 면적당 픽셀의 개수가 500개(= 500 PPI)씩 들어가는 수준이다.

 

일반적으로 15.6인치 FHD(1080) 해상도 노트북의 PPI가 150±이고

15.6인치 UHD(2160) 해상도 노트북의 PPI가 280± 되는 것을 생각할 때

500PPI는 아무리 가까이서 봐도

안구의 분해능으로는 픽셀을 인지하기 힘든 수치로서,

다른 플래그십 스마트폰과 마찬가지로 매우 정밀한 수준이다.

 

이어,
OLED는 발광하기 위해 그 재료로 유기소자가 필요한데
S22U의 유기소자는 M11로 22년 기준 가장 최신 세대의 것이다.

이 M11은 전작 S21U와 동일한 이름의 유기소자이지만 녹&청색 소자 품질이 업그레이드 된 마이너 개선판이다.

덕분에 색상 표현 능력은 풍부하고 소비 전력은 낮으면서도

OLED 디스플레이 특유의 번인이 현재로선 가장 늦게 찾아온다.

거기에,

소비 전력을 더 줄이기 위한 LTPO 기술이 적용되어
디스플레이가 새로운 화면을 불러오는 빈도가

1초당 1번(= 1Hz)부터 1초당 120번(= 120Hz)까지

능동적으로(그리고 실시간으로) 변하며

올해의 프로세서로 다소 줄어든 배터리타임에 도움을 준다.
터치 입력도 1초당 최대 240개씩 받을 수 있기 때문에

프로세서가 따라와 주기만 한다면 기기 동작은 굉장히 부드럽다.

스크래치 방지를 위한 경도 높은 유리인 고릴라 글라스 빅터스+가 들어가서

기스 저항이 매우 강하므로

화면보호 필름 없이 사용하기에 큰 지장이 없는 정도의 내구성도 갖추었다.

그럼에도 잔 기스는 나기 마련이므로 현실적이라고 생각하지는 않지만,

삼성에서 S22부터 기본 필름을 제공하지 않는 공식적인 근거 중 하나가 이것이기도 하다.

 

 

 

 

 

기타

S22U는 EMR 기술로 작동되는 디지타이저 펜(S펜)을 지원한다.

 

기기에서 S펜이 분리되었을 때,

기기에 내장된 디지타이저 패널에서 교류전류가 흐르고 이에 따른 자기장을 발생시킨다.

이때 S펜을 기기 가까이에 가져가면 내장된 코일에 유도 기전력이 발생하고

이 전력으로 펜의 기울기 정보나 필압 데이터(4096단계) 등을

무선으로 기기에 전달한다.

 

펜 동작을 위한 전력을 펜 내장 배터리로부터 받아올 필요가 없고

펜 두께도 기기 내에 수납이 가능할 정도로 얇게 유지할 수 있는

아주 좋은 기술이다.

 

EMR 기술을 개발하고 이의 권리를 가지고 있는

일본의 와콤(WACOM)사에 대해

삼성이 5%에 가까운 지분을 유지중이고

양사 사이에 여러가지 제휴와 이해관계가 있어

 

갤럭시 노트와 S21U 이후 울트라 라인업은 사실상 유일무이한

독점적인 디지타이저 기술 탑재 기기이고,

앞으로도 그런 기기일 것이라는 전망이다.