Arm Total Compute Solutions: Arm 기반 모바일 미래를 위한 엔지니어링

Arm, 차세대 컴퓨팅 전략 'Total Compute' 공개

Arm이 스마트폰, 태블릿 등 모바일 기기의 성능 한계를 뛰어넘는 새로운 컴퓨팅 전략 'Total Compute'를 발표했습니다. 이는 기존의 개별 IP(Intellectual Property) 중심 설계 방식에서 벗어나, 시스템 전체를 아우르는 통합적이고 솔루션 중심적인 접근 방식을 통해 기기 전반의 성능과 사용자 경험을 혁신하겠다는 비전입니다.

Arm의 'Total Compute' 전략은 기기의 열 및 전력 한계를 극복하고, 끊임없이 변화하는 기술 트렌드와 몰입감 높은 디지털 경험에 대한 수요 증가에 부응하기 위해 설계되었습니다. 이를 실현하기 위해 Arm은 최신 IP 통합, 개발 도구, 최적화 지원 등을 포함하는 'Total Compute Solutions(TCS)'를 제공합니다.

이번에 공개된 3세대 솔루션인 TCS23은 Armv9.2 아키텍처 기반의 Cortex-X4, Cortex-A720, Cortex-A520 CPU와 새로운 DynamIQ Shared Unit(DSU-120)을 포함하는 컴퓨팅 클러스터, 5세대 GPU 아키텍처 기반의 새로운 Immortalis 플래그십 GPU, 그리고 인터커넥트 IP 등을 통합하고 있습니다. 또한, 최신 안드로이드 운영체제에 최적화된 개발 도구와 물리 구현 지원을 통해 파트너사들이 프리미엄 및 플래그십 모바일 SoC 설계를 가속화할 수 있도록 지원합니다.

TCS23은 다양한 기기, 사용 사례, 컴퓨팅 요구사항에 맞춰 세 가지 유형으로 제공됩니다.

프리미엄 Total Compute Solutions는 플래그십 및 프리미엄 스마트폰, 노트북 등에서 최고 수준의 성능과 컴퓨팅 집약적인 경험을 제공합니다.

퍼포먼스 Total Compute Solutions는 중급형 스마트폰, 크롬북, 고사양 TV 등 다양한 세그먼트의 광범위한 컴퓨팅 요구사항을 충족합니다.

에피션시 Total Compute Solutions는 보급형 스마트폰, XR 웨어러블, 중저가 TV, 셋톱박스, 스마트워치 등에서 최고의 비용 효율성을 달성하기 위한 초확장성을 제공합니다.

이러한 솔루션들은 각 기기 카테고리별 고유한 소비자 요구를 충족하도록 설계되었습니다. 예를 들어, 노트북 사용자들은 하루 종일 단일 충전으로 생산성, 4K 영상 콘텐츠, 화상 회의를 지원하는 기기를 원합니다. 플래그십 스마트폰 사용자들은 콘솔급 게임, 고해상도 화면, 뛰어난 카메라 품질을 기대합니다. 중급형 스마트폰 사용자들은 합리적인 가격으로 프리미엄 경험을 원하며, TV 사용자들은 지연 없는 4K 및 8K 콘텐츠 스트리밍을, XR 사용자들은 충전 부담 없이 몰입감 높은 경험을 원합니다.

Total Compute Solutions, 온디바이스 AI 가속화

Total Compute Solutions의 핵심적인 강점 중 하나는 온디바이스 AI 및 머신러닝(ML) 성능을 대폭 향상시킨다는 점입니다. AI 및 ML 워크로드는 단일 SoC 내 다양한 컴퓨팅 도메인에서 복합적인 요구사항을 발생시키며, TCS는 이러한 복잡한 AI 사용 사례를 해결하기 위해 시스템 전반의 최적화를 제공합니다. 예를 들어, 스마트폰의 '인물 사진 모드'에서는 CPU와 GPU가 이미지 전후처리, 심도 정보 분석, 배경 흐림(보케) 적용, 초고해상도 처리 등 복잡한 작업을 순차적으로 수행합니다. TCS는 이러한 다양한 IP 블록 간의 효율적인 상호작용을 최적화하여 AI 및 ML 성능을 극대화합니다. 이를 통해 파트너사들은 다양한 전력 및 실리콘 비용 제약 하에서도 다양한 AI 워크로드를 실행할 수 있습니다.

강화된 보안 기능

Arm은 Total Compute Solutions를 통해 보안 또한 한 단계 발전시켰습니다. 새로운 Armv9.2 아키텍처에 도입된 Secure-EL2, 메모리 태깅 확장(MTE), 포인터 인증(PAC), 분기 타겟 식별(BTI) 등의 기능은 기기 내 개인 정보 보호를 강화하고, 반환 지향 프로그래밍(ROP) 및 점프 지향 프로그래밍(JOP) 공격을 완화합니다. 특히 TCS23은 안드로이드 13에 도입된 안드로이드 가상화 프레임워크(AVF)를 지원하여, ARM-64 기반 기기에서 코드 실행을 위한 안전하고 프라이빗한 환경을 제공합니다. PAC 및 BTI의 성능 영향은 Cortex-A520 CPU 코어에서 1% 미만으로 감소했습니다.

개발자 접근성 확대

Arm은 9백만 명 이상의 모바일 개발자들이 Arm 기반 기기에서 더 쉽고, 빠르고, 안전하며, 유지보수가 용이한 소프트웨어를 개발할 수 있도록 지원합니다. Armv9 CPU의 SVE2는 개발자들이 한 번 작성한 코드를 다양한 환경에서 재사용할 수 있도록 합니다. TCS23은 Arm NN 및 Arm Compute Library와 같은 라이브러리 소프트웨어를 지속적으로 개발하여 개발자들이 ML 워크로드를 Armv9 아키텍처에서 효율적으로 실행할 수 있도록 지원합니다. 이미 Google 앱은 올해 초부터 Arm NN과 Arm Compute Library를 사용하고 있으며, 1억 명 이상의 활성 사용자를 확보했습니다. 또한, 게임 개발을 위해 주요 게임 엔진과의 파트너십을 통해 그래픽 도구의 확장성 있는 최적화를 제공하고, 개발자들에게 필요한 리소스와 무료 도구를 제공합니다. 보안 기능이 내장된 TCS는 개발자들이 보안 복잡성에 대한 부담 없이 안정적이고 안전한 애플리케이션을 신속하게 출시할 수 있도록 지원하여 시장 출시 시간을 단축합니다.

미래를 위한 컴퓨팅 경험 제공

Arm의 Total Compute Solutions는 미래의 모바일 기기가 복잡하고 요구사항이 높은 멀티도메인 워크로드를 처리할 수 있도록 보장합니다. 이는 사용자들이 언제 어디서든 원하는 디지털 경험을 누릴 수 있도록 지원하며, 향후 10년간 우리의 디지털 생활 방식을 변화시킬 컴퓨팅 경험을 제공할 것입니다. Arm은 성능 향상뿐만 아니라 안전하고 효율적이며 확장 가능하고 개발자 친화적인 솔루션을 통해 전체 생태계에 혜택을 제공하고 있습니다.

Arm의 3세대 Total Compute Solutions(TCS23)는 성능, 효율성, 확장성의 모든 수준을 충족하며 모바일 컴퓨팅의 미래를 위한 완벽한 플랫폼을 제공합니다.