애플 M2, GPU 성능은 어느 정도일까

지난 2020년 11월 발표된 애플 첫 독자 개발 SoC인 M1은 컴퓨팅 혁신이나 믿을 수 없는 위업이라는 극찬을 받았다. 리눅스의 아버지로 불리는 리누스 토발즈에게도 M1 칩을 탑재한 맥을 갖고 싶다는 말을 들을 만큼 성공을 거둔 것. 이런 M1 칩에 이은 차세대 모델 M2는 어떤 평가를 받을까.

애플은 2022년 6월 7일 개최한 WWDC22 중 M2를 발표했다. 애플이 첫 독자 SoC인 M1 칩을 발표한 건 앞서 밝혔듯 2020년 111월. M1 상위 모델인 M1 프로와 M1 맥스를 발표한 건 2021년 10월이다. 여기에서 M1 시리즈 최상위 모델인 M1 울트라를 2022년 3월 선보였다.

애플이 독자 SoC인 M1 칩을 시장에 투입한 건 2020년. 이는 PC 시장에서 첫 5nm 제조공정 칩이기도 하다. 하지만 2년이 지난 지금도 TSMC는 차세대 공정인 3nm 제조공정 시설을 준비할 수 없기 때문에 애플 차세대 SoC인 M2 칩은 2세대 5nm 제조공정을 채택하고 있다.

그럼에도 애플은 M2 트랜지스터 수를 200억 개로 늘리는데 성공했다. 이는 M1보다 25% 증가한 숫자다. 하지만 M2 칩이 3nm 제조공정 제조에 성공했다면 트랜지스터 수를 더 늘릴 수 있었을 것이다.

애플은 M2 칩 성능에 대해 M1보다 CPU 성능은 최대 18%, GPU 성능은 최대 35% 향상시켰다고 어필했다. 하지만 이 비교에는 M1 프로, M1 맥스, M1 울트라 같은 칩이 포함되어 있지 않다. 따라서 M2 칩 GPU 성능에 관심이 갈 수 있고 M2를 iGPU, dGPU와 비교하고 있다.

예를 들어 dGPU인 엔비디아 RTX 3050 단정밀도 부동 소수점 연산 FP32 처리 능력은 9TFLOPS이며 AMD RX6600은 8.9TFLOPS다. 사양상 이들 GPU는 같은 것처럼 보이고 메모리 대역폭도 마찬가지로 224.0GB/sec다. 하지만 실제로 테스트를 하면 RX6600이 1080p ㅗ해상도 게임 성능에서 30% 높다.

애플은 M 시리즈에서 ARM 아키텍처를 채택하고 있지만 이 아키텍처 성격상 단정밀도 부동 소수점 연산 처리 능력에 근거한 성능은 AMD GPU와 닮았다. 덧붙여 M1 GPU 단정밀도 부동소수점 연산 처리 능력은 2.6TFLOPS, 메모리 대역폭은 68GB/sec다. 다시 말해 M1은 AMD RX5500 XT 절반 단정밀도 부동소수점 연산 처리 능력과 3분의 1 메모리 대역폭을 가진다는 것이다. 또 실제 벤치마크 테스트에서도 M1은 RX5500 XWT 절반 속도로 작동했다고 한다.

한편 M2 GPU 단정밀도 부동소수점 연산 처리 능력은 3.6TFLOPS이며 이는 RTX 3050과 RX6600 절반 수치라고 한다. 또 M2 GPU에선 대규모 아키텍처 업데이트가 이뤄지지 않았기 때문에 과거 비교를 살릴 수 있다는 지적이다. M2 GPU 단정밀도 부동소수점 연산 처리 능력이 3.6TFLOPS라는 점을 들어 이 수치는 PC 게임을 즐기는데 불가능한 수치는 아니지만 M2 GPU가 최대 설정이나 1080p, 60렌로 충분한 성능을 발휘한다고는 생각되지 않는다는 지적이다. M2 GPU에 게이밍용 dGPU만한 성능은 없다는 것이다.

다만 iGPU로 생각하면 3.6TFLOPS라는 수치는 상당하다. 이와 비슷한 수치를 지닌 AMD 라이젠7 6800U의 경우 iGPU 단정밀도 부동소수점 연산 처리 능력이 3.4TFLOPS다. 기본적으로 M2 GPU 성능은 인텔 iGPU보다 훨씬 빠르며 맥북에 마지막으로 탑재된 인텔 칩 8세대 코어 iGPU와 비교하면 압도적이다. 하지만 놀라운 게임 퍼포먼스를 보여주는 수준은 아니다.

그 밖에 애플은 M2 칩이 AV1 인코딩과 디코딩을 지원하는 것에 대해 언급하지 않은 점이 흥미롭다는 지적이다. AV1은 아마존, 구글, 인텔, 마이크로소프트, 넷플릭스 등 주요 기업이 지원하는 동영상 압축 코덱으로 현재 인텔은 AV1 인코딩을 지원하는 유일한 PC 그래픽 기업이다. 하지만 AMD와 엔비디아는 최신 아키텍처에서 AV1 디코딩 지원을 발표했다.

다만 이들은 이번에 발표된 M2 GPU 성능이라는 점을 기억할 필요가 있다. M1과 마찬가지로 M2 상위 버전인 M2 프로, M2 맥스, M2 울트라 등 칩이 등장할 가능성이 있으며 그렇다면 이론상 RX6600이나 RTX 3050과 동등한 GPU 성능을 가진 칩이 탄생하는 것도 충분히 생각해볼 수 있다.

애플조차 M2 GPU 성능에 대해 M1보다 35% 높다고 언급하고 있다. 따라서 M2 GPU 성능은 M1 프로보다 낮고 M1 맥스와 M1 울트라에 이르면 비교할 수 없다는 점에 주의할 필요가 있다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.