요즘 새로운 스마트폰 모델들이 대거 발표되는 계절이다.

올해도 많은 스마트폰들이 나오지만 사실 작년 모델에 비해 크게 나아보이는 모델들이 없다.

벤치마크 싸이트에 올라오는 성능시험 결과도 작년 모델들에 비해 좀 나아지간 했지만

과거처럼 1년 사이에 눈에 띄게 성능이 향상된 것도 아니다.

이제 스마트폰 AP는 PC의 CPU 처럼 대충 성능이 포화하고 한계에 온거 같다.

 

그런데 스마트폰의 성능을 제한하는 요소는 무었일까?

과거에는 클럭이나 코어수가 성능을 제한하는 요소였다. 

그래서 반도체 공정을 개선해서 CPU 클럭으로 올리면 성능이 거의 비례적으로 올라가고

코어수를 1->2->4 로 늘이면 코어수만큼은 아니지만 꽤 성능이 향상되었다.

그래픽 GPU나 마찬가지. 

 

그런데 이제는 반도체 미세공정이 발전되어 40 nm -> 28nm - 20 nm -> 14 nm -> 10 nm 로 

발전해왔는데 크게 클럭이 향상되거나 코어수가 늘지않고 있다.

 

그이유는 소비전력 과 발열 때문이다.

현대 칩의 소자인 CMOS는 클럭이 올라갈수록  거의 비례적으로 소비전력이 늘어난다.

그래서 성능을 올리기위해 클럭을 올리면 소비전력이 커져 배터리 시간이 짧아지고 

또 이로인한 발열 때문에 칩의 온도가 치솟아 일정한 한도 이상으로 클럭을 올리기 어렵다.

 

코어 수도 4-8 코어 정도에서 한계가 오고 특히 게임등은 싱글 스레드나 보틀넥이 많아

코어 수가 많아도 활용을 할수 없어 성능이 향상되지 않는다.

또 성능도 각 코어 내의  트랜지스터 등 소자의 수가 2배로 늘어도 성능은 1.4 배 정도 밖에 늘지않는다.

 

애플 아이폰의 AP는 그래서 아예 2개 짜리 듀얼 코어로 만들고 있다.

아이폰의 스펙에 비해 게임 등이 원활한 것도 코어 수를 줄이고 그대신 개별 코어의

성능을 극대화 하는 방향으로 설계하기 때문이다.

 

요즘은 그래서 칩의 발열 때문에 칩의 성능이 크게 늘이기 어렵다.

그러다 보니 스마트폰에서도 냉각성능을 개선해 온도 상승을 억제하기위해 

히트파이프 같은 첨단 냉각 장치도 쓰이고 있지만 워낙 폰 자체의  공간이 협소하다보니 

이것도 큰 도움을 주고 있지는 못하다.  그러다 보니 폰의 성능 발전도 정체되고 있다.

 

뭔가 이런 실리콘 반도체 소자의 한계를 극복할 새로운 소재나 작동 방식이 

등장해야 이런 한계를 극복할 수 있을 거 같다.