퀄컴이 Arm 기반 윈도 AI PC를 위해 개발한 스냅드래곤 X2 엘리트·엘리트 익스트림 시스템반도체(SoC) 탑재 PC가 이달 중순부터 국내외 시장에 공급되기 시작했다.

스냅드래곤 X2 시리즈 중 최상위 제품인 스냅드래곤 X2 엘리트 익스트림은 자체 개발한 Arm 호환 3세대 오라이언 CPU와 아드레노 X2 GPU, 80 TOPS(1초당 1조 번 연산)급 헥사곤 NPU를 조합해 AI 성능을 강화했다.

여기에 LPDDR5X-9523 메모리 48GB를 프로세서와 통합해 초당 200GB 이상 메모리 대역폭과 지연시간 단축, 전력 소모 절감을 노렸다.

23일 현재 국내 시장에는 스냅드래곤 X2 엘리트를 탑재한 에이수스 젠북 A14, 스냅드래곤 X2 엘리트 익스트림을 탑재한 젠북 A16이 출시됐다. 이중 젠북 A16 모델(UX3607OA-SQ012W)로 스냅드래곤 X2 엘리트 익스트림의 실제 성능을 확인해 봤다.

1.2kg 무게에 16인치 OLED 탑재 '젠북 A16'

평가를 위해 대여한 제품은 18코어 CPU(4.7GHz/5.0GHz)와 LPDDR5X-9523 48GB 메모리, PCI 익스프레스 4.0 1TB SSD와 2880×1800 화소, 120Hz OLED 디스플레이를 탑재했다. 배터리 용량은 70Whr이다.

입출력 단자는 HDMI 2.1 영상출력과 USB-C 2개, USB-A 1개와 이어폰/마이크용 3.5mm 단자, SDXC 메모리카드 리더로 구성됐다. 무선 연결은 와이파이7(802.11be)과 블루투스 6.0을 지원한다.

본체 재질은 에이수스가 개발한 고내구성 합금인 세랄루미늄을 적용했다. 무게는 1.20kg, 두께는 13.8~16.5mm로 휴대성을 강화했다. OLED 번인을 방지하는 'OLED 케어' 기술이 적용됐다. 정가는 359만 9000원으로 책정됐다.

전 세대比 CPU 기본 성능 20% 향상

UL 프로시온(Procyon) 내 오피스 벤치마크는 실제로 마이크로소프트 오피스로 각종 문서를 제작하는 과정을 거치며 반응 속도와 성능을 측정하고 이를 바탕으로 점수를 매긴다.

스냅드래곤 X2 엘리트 익스트림의 CPU는 전 세대 제품인 스냅드래곤 X 엘리트 대비 최대 20% 성능이 향상됐다. 배터리 작동 시 성능도 전 세대 최대 성능에 근접한다.

어도비 프리미어 프로와 라이트룸 클래식 등 호환성 개선으로 UL 프로시온의 3대 벤치마크를 모두 수행 가능했다. 배터리로 작동할 때 성능은 어댑터 최고 성능 작동시 대비 25% 가량 줄어드는 수준이다.

웹브라우저 내에서 그래프 작성, 문서 작성, AI 추론을 실행하는 웹엑스퍼트4(WebXPRT 4) 테스트 점수는 385점으로 전 세대 대비 25% 가량 향상됐다.

배터리 작동시 성능 하락 폭이 큰 데 제조사인 에이수스의 전력 관리 정책(제조사 설정)에 따른 영향으로 추정된다.

GPU 성능과 게임 호환성 동시 개선

퀄컴은 작년 11월 스냅드래곤 X2 엘리트 익스트림 내장 아드레노 X2 GPU를 가리켜 "퀄컴이 지금까지 만든 GPU 중 가장 크고 빠른 제품"이라고 설명했다. 성능이 전 세대 대비 평균 2.3배 이상 향상됐다는 것이 퀄컴 설명이다.

그래픽 성능 측정 프로그램인 3D마크에 내장된 시나리오 '타임스파이(Timespy)'는 윈도 운영체제의 다이렉트X 12 얼티밋 기반 게임 구동 성능을 측정한다.

점수는 전 세대 대비 2배 이상 향상됐고 경쟁사인 인텔 코어 울트라 200V 내장 '아크 140V'와 동등한 수준이다.

GPU 성능 향상은 실제 게임에서도 크게 드러난다. 게임 5종 대상으로 1920×1200 화소, 그래픽 수준 '높음'에서 실행한 벤치마크에서는 초당 최저 프레임이 50프레임을 넘겼다.

전 세대(서피스 프로 11)에서 1920×1080 해상도, 화면 해상도 '높음' 실행시 초당 30프레임 미만에 머물렀던 것을 감안하면 2배 가까운 성능 향상 효과로 볼 수 있다. 세로 해상도가 다소 늘어났음에도 성능 향상 폭은 큰 편이다.

게임 호환성 면에서도 진전이 있다. 에픽게임스와 협업해 안티치트 프로그램 호환성을 확보한 결과로 '포트나이트'가 오류 없이 실행됐다.

최근 출시된 '몬길: STAR DIVE'는 초기 실행시 비정상 종료만 피하면 이후 문제 없이 구동됐다.

INT8 AI 처리 성능 평균 두 배 향상

스냅드래곤 X2는 플러스/엘리트/엘리트 익스트림 모두 전 세대(45 TOPS) 대비 1.6배 가량 연산 성능을 높인 80 TOPS급 헥사곤 NPU를 내장한다. UL 프로시온의 컴퓨터 비전 AI 벤치마크와 긱벤치 AI를 이용해 세대 간 AI 연산 성능 향상 폭을 비교했다.

영상 처리 관련 알고리듬 6개 수행 성능을 측정하는 UL 프로시온 컴퓨터비전 실행 후 각 연산당 평균 처리시간이 전 세대 대비 50% 이상 단축됐다. 로컬 LLM 구동, 영상 업스케일링, 실시간 번역 등에서 체감 성능 향상이 기대된다.

영상과 문자 관련 알고리듬 10개 수행 성능을 측정하는 긱벤치 AI를 실행해 보면 단정도(FP32)의 성능 향상 폭은 평균 13% 가량이다.

그러나 양자화를 거쳐 INT8로 실행한 결과를 보면 초당 연산 수가 최소 두 배, 최대 네 배 가량 향상된다. 헥사곤 NPU가 INT8 연산에 최적화된 것이 원인이다.

LM 스튜디오에서는 48GB 가량 넉넉한 메모리를 활용해 최근 공개된 구글 젬마4(gemma-4-26b-a4b, 17GB) 등 대용량 LLM 모델도 구동할 수 있다. 단 CPU에 연산이 집중되고 최신 NPU 미지원으로 실제 활용 속도에는 제약이 있다.

애니싱LLM으로는 퀄컴이 제공하는 일부 최적화 모델을 쓸 수 있고 NPU까지 활용해 원활하게 실행된다. 다만 매개 변수가 40억 개 수준으로 적고 모델 훈련에 쓰인 데이터도 2~3년 전 시점에 멈춰 있다.

유튜브 연속 재생시 최대 17시간 구동

젠북 A16은 70Whr 대용량 배터리를 내장했다. 에이수스에 따르면 오프라인 동영상은 최대 21시간, 웹브라우징은 최대 12시간 사용이 가능하다.

작동 성능 '균형', 화면 밝기 40% 상태로 설정 후 실제 작동 시간을 측정했다. 워드, 엑셀, 파워포인트, 엣지를 일정 간격으로 계속 자동 실행하는 '오피스 테스트'에서는 15시간 41분을 버틴다.

구글 크롬으로 유튜브 1080p 영상을 전체화면 연속 재생시 17시간 26분, PC 내 저장된 단일 동영상을 계속 재생하는 테스트에서는 19시간 33분을 기록했다. 하루 8시간 노트북을 쓸 경우 별도 충전 없이 이틀 가량은 버틸 것으로 보인다.

기본 제공되는 130W(20V×6.5A) 어댑터로 충전시 30분만에 50%, 1시간만에 80%를 채운다. 완전 충전까지는 1시간 40분이 걸렸다.

시중에서 흔히 구할 수 있는 65W급 GaN 충전기 등도 활용할 수 있지만 충전 시간은 더 길어질 수 있다.

메모리 직접 탑재로 높아진 가격이 걸림돌

스냅드래곤 X2 엘리트 익스트림은 CPU와 NPU, GPU 등 SoC를 구성하는 모든 요소를 균형있게 개선했다.

특히 게임과 콘텐츠 제작 성능의 걸림돌이 됐던 GPU 성능과 게임 호환성이 눈에 띄게 개선됐다. 퀄컴이 최소 분기별 한 번 이상 아드레노 GPU 업데이트를 약속했기 때문에 이는 앞으로 시간이 지날 수록 더 나아질 것이다.

전 세대 제품이 Arm 기반 윈도 AI PC의 새로운 가능성을 보여줬다면 2세대부터는 본격적으로 x86 프로세서의 대안이 될 수 있는 수준까지 성장했다.

다만 높은 성능 달성을 위해 선택한 고성능 LPDDR5X-9523 메모리, 그리고 이를 SoC에 직접 통합하는 방식 탓에 이를 탑재한 제품 가격도 크게 올랐다. 특히 메모리 반도체 수급난이 심한 현재는 최소 300만원 이상을 감수해야 한다.

GPU에도 작지만 중요한 보완이 필요하다. 아드레노 GPU에는 DLSS, XeSS, FSR 등 경쟁사가 제공하는 AI 기반 업스케일링 및 프레임 생성 기술이 없다.

이러한 기술을 활용하면 한정된 SoC 환경에서도 GPU 면적을 크게 늘리지 않고 게임 성능을 끌어올릴 수 있다. 또 이러한 AI 연산 자원은 게임 뿐만 아니라 다양한 AI 응용프로그램 가속에도 활용될 수 있다.

※ 테스트 시스템 제원

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운영체제 : 윈도11 홈 26H1 (10.0.28000.1836, VBS 활성화)

테스트 조건 : 배터리 작동시 성능/냉각팬 '균형', 어댑터 작동시 성능 '최상'/냉각팬 '고성능'. 긱벤치 AI 1.7.0 구동시 모드는 퀄컴 최적화 'QNN'. UL 프로시온 컴퓨터비전 벤치마크시 모드는 '퀄컴 SNPE'. 각 테스트 별 3회 시행 후 평균값 활용.