애플 실리콘

애플 실리콘은 애플이 설계한 프로세서의 총칭이다. 초기에는 외부 설계 자산을 활용했으나, 점차 독자적인 마이크로아키텍처 설계로 전환했다. 오직 애플 기기에만 탑재되는 것이 특징이며, 기기별 최적화된 성능과 전력 효율을 제공하는 것을 목적으로 한다.

애플은 초기 아이폰과 아이팟 터치에 삼성이 제조한 SoC를 사용했다. 2007년 오리지널 아이폰에는 ARM11 CPU를 탑재한 APL0098이 사용되었으며, 이후 45nm 공정의 칩셋으로 발전했다.

2010년 아이패드와 아이폰 4에 탑재된 A4를 기점으로 애플은 'A' 시리즈 명칭을 도입했다. 2012년 A6 칩부터는 ARM의 명령어 집합 라이선스를 취득하여 독자적인 CPU 아키텍처인 'Swift'를 설계해 탑재하기 시작했다. 2013년 A7은 세계 최초의 64비트 상용 ARM 칩셋으로 출시되었다.

2020년 애플은 매킨토시 컴퓨터의 프로세서를 인텔에서 자체 설계 칩으로 전환한다고 발표했다. M1 칩을 시작으로 맥북 에어, 맥북 프로, 아이맥, 맥 미니 등에 탑재되었으며, 이후 아이패드 프로와 아이패드 에어 라인업으로 확대되었다. M 시리즈는 고성능 코어와 고효율 코어를 결합한 구조를 가지며, 통합 메모리 아키텍처를 통해 데이터 처리 효율을 높였다.

애플은 매년 성능이 개선된 독자 CPU 및 GPU 아키텍처를 선보이고 있다.

주요 CPU 아키텍처

• Swift (2012): A6에 탑재된 최초의 독자 아키텍처.
• Cyclone (2013): A7에 탑재된 최초의 64비트 아키텍처.
• Firestorm / Icestorm (2020): A14 및 M1 시리즈에 탑재.
• Everest / Sawtooth (2022~): A16 Bionic 이후 및 M3, M4 시리즈 등에 사용되는 최신 아키텍처.

GPU 및 기타

초기에는 PowerVR 그래픽 IP를 라이선스 받아 사용했으나, 2017년 A11 Bionic부터 자체 디자인한 GPU를 탑재하기 시작했다. 또한 인공지능 연산을 위한 뉴럴 엔진(Neural Engine)을 SoC 내부에 통합하여 처리 성능을 강화했다.

애플 실리콘은 모바일과 PC 외에도 다양한 기기에 적용된다.

• S 시리즈: 애플워치용 시스템 인 패키지(SiP). 전력 효율을 극대화하기 위해 주로 당대 A 시리즈 칩셋의 고효율 코어만을 CPU로 사용하는 것이 특징이다.
• H 시리즈: 에어팟 등 무선 오디오 기기용 SoC. 저지연 오디오 연결과 음성 명령 처리 등을 담당한다.
• W 시리즈: Wi-Fi 및 블루투스 연결을 위한 무선 통신 칩셋.
• U 시리즈: 초광대역(UWB) 통신을 위한 칩셋으로, 기기 간 정밀한 거리 측정과 위치 추적 기능을 제공한다.
• T 시리즈: 과거 인텔 기반 맥에서 보안(Touch ID, 데이터 암호화) 및 시스템 컨트롤러 역할을 수행하던 칩셋.