애플 M2 칩. WWDC 2022에서 공개된 2세대 애플 실리콘
소문만 무성하던 애플 M2 칩이 드디어 WWDC 2022에서 공개되었습니다. 이 포스팅에는 M2 칩의 성능과 M2 칩의 전력효율성에 대해 정리하였습니다. 전력효율성과 직접적인 관련이 있는 M2 맥북에어, 맥북 프로 13의 배터리 지속시간과 함께, 애플 M2 칩의 특징을 M1 칩과 비교하면서 확인해 보시기 바랍니다.
글의 순서
애플 M2 칩 성능
애플 실리콘의 M1 칩 시리즈와 M2 칩 비교
애플 M2 칩의 성능을 극대화하는 운영체제
애플 M2 칩 성능
애플 M2 칩은 애플실리콘 M 시리즈의 두 번째 세대를 여는 칩입니다. 강력한 성능이지만 저발열 설계로 전력효율성이 뛰어나다는 전통을 잇고 있습니다. M2 칩이 얼마나 전력효율성이 좋은지는 애플 M2 칩이 장착된 맥북 에어(MacBook Air M2)와 와 맥북 프로 13(MacBook Pro 13)의 배터리 사용시간을 보면 알 수 있습니다. 동영상 재생의 경우 M2 맥북에어는 배터리 사용시간이 최대 18시간, M2 맥북 프로 13은 최대 20시간이나 됩니다. 지금부터는 시스템 온 칩 기술로 만들어진 애플 M2 칩의 성능을 정리해보겠습니다.
(1) 트랜지스터 집적
M2 칩은 2세대의 5나노미터 프로세스 기술을 사용해 만들어진 PC용 칩으로, 200억 개의 트랜지스터가 집적되어 있습니다. M1의 160억개보다 25% 증가했습니다. 트랜지스터 개수가 늘어난 만큼 칩의 성능이 좋아졌는데, 메모리 컨트롤러 성능의 향상이 특징적입니다.
M2 칩의 메모리 컨트롤러는 100GB/s의 대역폭을 지원하며, 메모리는 최대 24GB까지 통합할 수 있습니다. 애플 M1 칩의 16GB와 비교했을 때, 8GB나 증가한 것입니다.
참고로, 애플 실리콘의 칩은 시스템 온 칩(SoC, System on Chip) 기술로 만들어진만큼 CPU, GPU, 뉴럴엔진, 그리고 메모리가 통합되어 있습니다. 별도의 메모리 슬롯이 없기 때문에 메모리 업그레이드를 할 수 없습니다. 따라서 애플 M1 칩, 또는 M2 칩이 장착된 컴퓨터를 구입할 때는 메모리 크기를 미리 선택해야 합니다.
(2) CPU 코어 개수, 성능
M2 칩의 CPU는 M1과 마찬가지로 4개의 고성능 코어와 4개의 고효율 코어로 구성되어 있습니다. 다만 코어의 성능은 동일한 전력 소모를 기준으로 M1 보다 18% 향상되었습니다. 애플 실리콘 칩을 인텔의 Core i7-1260P(12코어) 칩과 비교했을 때, 12코어 칩 대비 25% 수준의 전력을 쓰면서 90%에 가까운 성능을 발휘한다는 것을 보여주었습니다.
(3) GPU 코어 개수, 성능
M2의 GPU는 10개의 코어로 구성되어 있으며, 더 큰 L2 캐시를 붙여서 메모리 대역폭을 크게 키웠습니다. 덕분에 동일한 전력소모율에서 M1보다 성능이 최대 35% 좋아졌습니다. 전력효율을 기준으로 비교하는 성능을 와트당 성능이라고 표현합니다. 와트당 성능면에서 애플 실리콘의 그래픽 성능을 따라올 제품은 없어 보입니다. 애플은 긴 배터리 사용시간과 함께 고사양 그래픽 게임을 할 때나 대용량의 이미지 편집 작업을 할 때에도 발열이나 소음이 없다고 강조합니다.
(4) 뉴럴엔진, 미디어엔진
애플은 자체 개발한 시스템 온 칩 기술로 필요에 따라, 입맛에 맛게 칩을 설계하고 있습니다. 뉴럴엔진 미디어 엔진이 그 예입니다. M2 칩의 뉴럴엔진은 초당 최대 15조 8천억 회의 연산을 처리합니다. 이를 15.8 테라플롭스 연산능력을 가지고 있다고 표현합니다. M1 칩보다 40% 향상된 것입니다. 미디어 엔진이라는 것도 추가되어 있는데, 큰 대역폭을 필요로 하는 비디오 포맷인 8K H.264, HEVC 비디오를 지원합니다. 애플의 ProRes 비디오 엔진과 보안 성능을 높이기 위해 장착된 Secure Enclave도 통합되어 있으며, 이미지의 노이즈를 더욱 감소시킬 수 있는 새로운 이미지 프로세서(ISP)까지 장착되어 있습니다. 참고로 애플의 ProRes 비디오 엔진의 경우 기존에는 M1 Pro 칩부터 장착되었었습니다.
애플 실리콘의 M1 칩 시리즈와 M2 칩 비교
여기까지는 이 포스팅의 썸네일에서처럼 주로 M1 칩과 비교했었는데, M1 프로와 비교해보면 애플 M2 칩의 성능을 더 확실하게 실감할 수 있을 것입니다. 아래 표에서 확인하실 수 있듯, M2 칩은 M1 칩의 성능개선 버전, 자동차로 치자면 페이스리프트 정도로 보입니다. 그런데, M1 시리즈에서 M1, M1 Pro, M1 Max, M1 Ultra로 확장된 것처럼, 앞으로 M2 시리즈가 보여줄 성능이 기대됩니다.
| M1 | M2 | M1 Pro | |
| 트랜지스터 집적 | 160억개 | 200억개 | 337억개 |
| CPU 코어 개수 | 고성능 코어 4개 고효율 코어 4개 |
고성능 코어 4개 고효율 코어 4개 |
고성능 코어 8개 고효율 코어 2개 |
| GPU 코어 개수 | 8코어 | 10코어 | 16코어 |
| 뉴럴 엔진 | 16코어 | 16코어 | 16코어 |
| 메모리 지원 | 최대 16GB | 최대 24GB | 최대 32GB |
| 메모리 대역폭 | 68.25GB/s | 100GB/s | 200GB/s |
| 미디어 엔진 | ProRes 가속기 탑재 | ProRes 가속기 탑재 |
애플 M2 칩의 성능을 극대화하는 운영체제
애플의 가장 큰 강점은 하드웨어와 소프트웨어를 모두 설계하고 만든다는 것입니다. 애플은 직접 소프트웨어까지 개발하기 때문에 하드웨어의 성능을 극대화 할 수 있습니다. 당연히 애플 M2 칩에 최적인 운영체제도 준비하고 있으며, 올 가을에 macOS Ventura 라는 이름으로 업데이트 될 예정입니다.
마치며 …
꽤 오랫동안 기다려왔던 애플 M2 칩이 기대했던 대로 WWDC 2022에서 발표되었습니다. 많은 전문가들이 예상처럼 M2 칩은 애플 M1 칩과 M1 Pro 사이의 성능을 가지고 있습니다. 2세대 5나노 공정으로 트랜지스터의 집적도를 높였고, 트랜지스터의 집적도를 높인만큼 메모리 콘트롤러가 보강되었으며, 통합할 수 있는 메모리도 최대 24GB까지로 늘렸습니다.
애플 M2 칩은 곧 출시될 예정인 맥북 에어(MacBook Air M2)와 맥북 프로 13에 장착됩니다. 이들 노트북의 가장 큰 특징은 배터리 사용시간이 무척 길다는 것입니다. 전력효율성이 좋은 M2 덕분입니다. 애플 M1 칩 시리즈에서 보여줬던 것처럼, M2 칩 시리즈에서 보여줄 성능이 기대됩니다.
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참고자료
[1] Apple(2022), WWDC 2022 – 6월 7일 | Apple
[2] 애플 뉴스룸(2022.6.6), Apple, M1의 혁신적인 성능 및 역량을 한층 끌어올린 M2 공개
[3] 애플 뉴스룸(2022.6.6), Apple, 막강한 성능의 신규 M2 칩을 장착한 완전히 새로운 MacBook Air 공개