CPU 쓰로틀링(Throttling) : CPU 성능 떨어뜨리기

모바일 AP에서 쓰로틀링(Throttling)이란?

모바일 AP 쪽에 관심이 있으신 분들은 ‘쓰로틀링(Throttling)’이라는 표현을 보셨을 겁니다. ‘목을 조르다’ 는 뜻의 영어 단어 ‘throttle’에서 온 단어로 모바일 AP 쪽에서는 목을 조르듯이 AP의 클럭을 꽉 조여서 발열을 억제하는 것을 말합니다.

 

PC의 CPU나 GPU, 모바일 AP 같은 반도체들은 일을 하면서 많든 적든 열을 발생시킵니다. PC의 CPU 같은 경우는 주로 팬을 쓰는 공랭식으로 열을 해결해서 발열이 일정 이상 넘어가면 PC에서 선풍기 돌아가는 굉음이 나게 됩니다.

 

그런데, 모바일 AP의 경우는 들어가는 곳이 스마트폰이나 태블릿 등의 협소한 공간이다 보니 발열을 잡기 위한 팬이나 기타 냉각 장치를 사용하기가 어렵습니다. 그렇다고 발열을 잡지 않을 수도 없는 만큼, 온도가 일정한 수준을 넘으면 AP의 작동 클럭을 강재로 낮춰서 발열을 억제합니다.

 

AP의 동작 클럭은 높으면 발열이 심해지지만 성능은 좋아집니다. 마찬가지로 클럭이 낮아지면 발열은 적어지지만 대신 성능도 함께 떨어지게 됩니다. 그러니 쓰로틀링으로 발열을 잡는다는 말은 결국 성능을 희생해서 급한 불을 끈다는 개념이지요. 모바일 AP에서 쓰로틀링이 심하다는 표현은 갑작스러운 성능 하락이 심하다는 말과 동의어입니다.

 

그러면, 이런 쓰로틀링이 심한 AP는 어떤 것이 있을까요? 아니면 쓰로틀링이 적은 AP는요? mobiledroid라는 사이트에서 현재 주로 쓰이는 상위 AP들을 상대로 쓰로틀링이 얼마나 심한지 측정해봤습니다.

 

일단 테스트에 참가한 모바일 AP들과 탑재하고 테스트에 임한 기기들의 명단은 아래 표와 같습니다.

 

탑재 기기	제조사	AP
iPhone 6	애플	A8
갤럭시 노트 4	삼성	엑시노스 5433
갤럭시 S6	삼성	엑시노스 7420
갤럭시 노트 4	퀄컴	스냅드래곤 805
LG G4	퀄컴	스냅드래곤 808
HTC One M9	퀄컴	스냅드래곤 810
ASUS Zenfone 2	인텔	아톰 Z3580

 

CPU 쓰로틀링 테스트

 

CPU 쓰로틀링 테스트는 GeekBench 결과를 기준으로 최고값에 대한 최저값의 비율을 구한 것입니다. 예를 들어 –40%라는 값은 최고값 100에 대해 최저값은 40이 낮다는 말입니다.

 

결과를 보면 애플 A8 프로세서와 퀄컴의 스냅드래곤 810 프로세서가 유난히 눈에 띕니다. 애플 A8의 경우 쓰로틀링 정도가 –10%를 조금 낮은 수준으로 거의 없다시피 하는데 반하여, 퀄컴 스냅드래곤 810의 경우 쓰로틀링 정도가 –60%를 넘는 것을 알 수 있습니다.

 

 

이것은 GeekBench 최고값과 평균값을 비교한 것으로 퀄컴 스냅드래곤 810의 심한 쓰로틀링이 더욱 두드러지게 나타납니다.

 

GPU 쓰로틀링 테스트

 

 

GPU 쓰로틀링 테스트는 GFXBench T-Rex Off-Screen 결과를 기준으로 CPU 때와 마찬가지로 최고값에 대한 최저값의 비율을 비교했습니다.

 

이번 결과에서도 애플 A8은 쓰로틀링이 거의 없는 모습을 보이며 압도적으로 우수한 면모를 나타냈습니다. 그리고 퀄컴의 스냅드래곤 808이 그 뒤를 이어 좋은 모습을 보여주는 군요.

 

CPU와 달리 GPU 쓰로틀링 테스트에서는 퀄컴 스냅드래곤 810이 평균적인 성적을 거뒀습니다. 좀 더 정확하게 말하면 우수한 성적을 남긴 애플 A8과 퀄컴 스냅드래곤 808, 그리고 인텔 아톰 Z3580을 제외한 나머지 AP들은 모두 비슷한 결과를 보여줍니다.

 

총평

사실 이 테스트에는 상당한 문제가 있습니다. 같은 AP라도 기기 제조사에 따라 쓰로틀링을 얼마나 걸지가 다릅니다. 어떤 제조사는 온도가 50도만 되도 클럭다운을 시작하고 어떤 제조사는 70도까지는 쓰로틀링을 걸지 않습니다. 그리고 같은 제조사라도 제품에 따라 쓰로틀링이 다릅니다. 비교적 여유 공간이 있는 패블릿은 상대적으로 발열에 강해서 다른 방법으로 AP를 냉각하고 스마트폰 같은 경우는 쓰로틀링 외에는 열에 대한 대책이 전혀 없으므로 클럭다운에 의존하는 바가 큽니다. 그러니 위의 테스트가 정확하게 AP의 쓰로틀링을 반영했다고 할 수는 없습니다.

 

그런 점을 생각하면서 결과를 보면 테스트는 사실 이미 전부터 알려져 있던 사실의 확인에 가깝습니다. 이번 테스트에서 최고의 성적을 기록한 애플 A8이 포함된 애플의 A 시리즈 칩셋들은 본래 쓰로틀링이 적기로 정평이 나있었습니다. 극단적일 정도로 애플의 iOS 기기에 최적화를 하고 비교적 낮은 클럭에서 작동해서 발열의 여지를 많이 줄였지요.

 

마찬가지로, 최악의 모습을 보여준 퀄컴의 스냅드래곤 810의 경우 이미 AP 제조사 퀄컴과 810을 사용하는 기기 제조사들을 제외하면 심각한 발열 문제 때문에 쓰로틀링이 심하기로 평판이 자자합니다.

 

이번 쓰로틀링 테스트는 새로운 사실을 알아 내었다기 보다는 기존에 알고 있었던 사실을 확인한 점에 의의를 두어야 할 것 같습니다.

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