애플, A13 바이오닉 칩은 와트 당 성능 중심으로 설계됐다

미국의 IT전문매체 와이더드(Wired)는 애플의 하드웨어 엔지니어 담당 부사장인 아난드 쉼피( Anand Shimpi)와 인터뷰를 통해 A13 바이오닉 칩이 어떤 내부구조를 가졌는지, 어떻게 작동하는지에 대해 19일(현지시간) 상세하게 보도했다.

A13 바이오닉을 통해, 두 사람은 칩을 에너지 효율적으로 만드는 것이 얼마나 중요한지, 반도체에 영향을 미치는 소프트웨어를 사용하는 것이 얼마나 중요한지, 그리고 그것이 사용자들에게 실제적인 이익을 가져다 주는지를 강조하였다. 

와이어드의 Malik는 먼저 A13 칩의 사양 및 성능 향상에 대한 개요를 제공한다.

• 85억 개의 트랜지스터 , A12 칩의 69억 개의 트랜지스터보다 약 23 % 증가
• 6코어 CPU : 2개의 2.66GHz 고성능 라이트닝 코어와 4개의 효율 코어 '썬더'
• 4코어 GPU,애플 자체 설계 이미지 프로세서 및 초당 1 조 건의 작업이 가능한 머신 러닝을 위한 8코어 뉴럴 엔진
• CPU, GPU 및 뉴럴 엔진을 포함한 모든 주요 구성 요소에서 최대 20% 성능 향상
• A12 칩보다 최대 30% 높은 전력 효율

 

필 쉴러와 아난드 심피는 효율성에 중점을두고 칩 개발에 접근하는 방법을 와이어드 와 공유했다.

심피는 “우리가 공개적으로 성능에 대해 많이 이야기하지만 실제로는 단순한 클럭수보다는 와트(W)당 성능을 중요하게 생각한다. 우리는 이를 에너지 효율성으로보고, 이에 적합한 효율적인 설계를 추구하고 있다"

두 사람은 칩 개발 과정에 대해 더 설명하면서,애플이 CPU 설계를 위해 특정 APP이 어떻게 사용되는지 분석한다고 말했다.

심피와 쉴러 둘 다 전력 효율과 성능에 미친 듯이 초점을 맞춘 것에 대해 강한 반응을 보였다.  예를 들어 CPU 팀은 iOS에서 APP이 어떻게 사용되는지 연구 한 다음 데이터를 사용하여 향후 CPU 설계를 최적화 한다. 그렇게 하면, 다음 버전의 기기가 나올 때 대부분의 사람들이 아이폰에서 하는 일을  더 잘 할 수 있을 것이다.

그리고 "추가 성능이 필요하지 않은 응용 프로그램의 경우 작년의 성능으로 실행할 수 있으며 훨씬 낮은 전력으로 수행 할 수 있다"고 말했다. 인터뷰는 또한 애플이 GPU와 머신 러닝 개발에 동일한 접근 방식을 적용한다고 밝혔다.

이 전략은 CPU만을 위한 것이 아니다. 동일한 와트 당 성능 규칙이 기계 학습 기능 및 그래픽 처리에 적용된다. 예를 들어, 아이폰의 카메라 소프트웨어 개발자가 GPU를 많이 사용하는 것을 알게되면 GPU 설계팀과 협력하여 더 나은 방법을 찾을 수 있다. 이는 미래의 그래픽 칩을 위한보다 효율적인 디자인으로 이어진다.

애플 A13 바이오닉의 또 다른 장점은 다른 칩과 다르게 처리하는 방식이다. 

그러나 애플의 비밀은 이 칩의 모든 부분이 배터리 전력을 절약하는 방식으로 함께 작동하는 방식에 있다.  일반적인 스마트 폰 칩에서 특정 작업을 수행하기 위해 칩의 일부가 켜져 있다. 전체 지역의 전원을 켜서 저녁 식사를하고 왕좌의 게임을 시청 한 후 전원을 끄고 비디오 게임을하고 싶은 다른 지역의 전원을 켠다고 생각해 보십시오.

A13을 사용하면 동일한 온 오프 방식을 사용하지만 단일 가정을 기준으로 수행되기때문에 더 적은 전기가 낭비된다.

쉴러는 머신 러닝이 A13을 다른 것들과 차별화하는 이러한 최적화의 핵심이라고 지적했다.

쉴러 : “배터리 수명을 관리하든 성능을 최적화하든  모든 과정에서 기계 학습이 진행되고 있다. “10 년 전에는 머신 러닝이 없었지만 이제는 항상 작동하고 있다.”

특히 쉴러는 프로세서를 높이거나 끄기보다는 작동 상태를 유지하기 위해 프로세서의 성능을 지능적으로 활용하는 방법을 강조했다.

쉴러는  "올해 성능 향상의 가장 큰 장점 중 하나는 음성-문자 변환 기능이다. "우리는 iOS 13 음성-문자 변환 기능을 향상시켜 훨씬 더 자연스러운 음성지원 처리가 되었으며, 이는 모두 머신 러닝과 뉴럴 엔진으로 이루어지게 되었다." 고 말했다.

와이어드 전체 인터뷰는 확실히 한 번 볼 만한 가치가 있다 : https://www.wired.com/story/apple-a13-bionic-chip-iphone/