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모바일에서 저전력으로 고화질 동영상을? ARM 말리-V500 코어


  • 김용욱

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    입력 : 2013-08-04 09:53:33

    시스코에 따르면 2017년 모바일 콘텐츠의 2/3는 동영상이 될 것이라 한다. 이미 유튜브 트래픽의 25%는 모바일 기기에서 발생한다고 하며 (http://www.youtube.com/yt/press/statistics.html) 유튜브는 4K급의 초고해상도 영상을 곧 모바일에서도 제공하겠다고 한다.

     

    관련자료 : http://www.cisco.com/en/US/solutions/collateral/ns341/ns525/ns537/ns705/ns827/white_paper_c11-520862.html


    모바일 기기들은 모바일에 얼마나 준비되어 있을까? ARM은 새로운 코어 Mali-V500이 여기에 대한 답을 가지고 있다고 주장한다. Mali-V500은 ARM의 비디오 코어 로드맵의 첫번째 제품이다.


    Mali-V500은 실리콘 재사용을 통해 다양한 국제 표준의 HD급 4K급 영상 코덱 인코딩, 디코딩 기능을 최적화하였다. 동영상 인코딩과 디코딩에 사용되는 다양한 기능 블록을 추상화하고 공통 기능을 묶어 더 적은 실리콘으로 고화질 영상을 제공한다는 것이다. 1080p60 (세로 방향으로 1080개 픽셀이 있는 영상을 초당 60장 제공하는 동영상)은 단일 코어만으로 인코딩과 디코딩을 할수 있다. 8개 코어를 사용하면 4K급 (가로 방향으로 4000개 이상의 픽셀)의 초고해상도 영상을 초당 120장을 처리할 수 있다.


     
    [자료제공 : ARM]

    영상과 그래픽 처리에서 핵심은 메모리 대역폭이다. 화면의 크기가 커질수록 메모리 대역폭은 더 많이 필요하고 덩달아 전력 소모도 증가한다. 일반적인 LPDDR2 메모리 칩에서 60프레임 급의 4K 영상(2160p60)은 600mW를 소모한다고 알려졌다. 메모리 대역폭의 감소는 전력 절감에 효과가 분명하므로 모바일에서는 중요한 이슈다.

     
     
    새 비디오 프로세서 Mali-V500은 ARM 프레임 버퍼 압축(AFBC, ARM Frame Buffer Comprehension)을 사용하여 대역폭을 줄인다. 프레임 버퍼는 그래픽 처리가 끝난 후 화면으로 출력하기 위해 영상을 저장하는 공간으로 LCD 디스플레이는 프레임 버퍼에 그려진 내용을 사용자에게 보여주게 된다. AFBC 기술은 프레임 버퍼에 전달되는 데이터를 압축하여 적은 메모리만 사용하는 기술이다. AFBC 기술을 통해 Mali-V500과 디스플레이와 결합되거나 Mali-V500과 GPU가 결합이 되면 50% 이상의 메모리 대역폭이 감소된다. 메모리 대역폭이 감소하면 훨씬 더 적은 전력으로 고화질 동영상을 볼 수 있다.

    전력, 성능 이외에 영상의 화질도 중요하다. Mali-V500은 높은 수준의 버스 지연 대책을 가지고 있다. Mali-V500은 메모리 접근 없이 5000회 이상의 동영상 처리를 한다. 일시적인 지연으로 인해 버벅거리는 현상은 압도적으로 줄어든다.  또 최근에 규격이 작성된 HEVC (High Efficiency Video Codec)도 지원한다. HEVC는 낮은 비트레이트일 때 네트워크 대역폭을 절감할 수 있게 하며 4K급 영상도 지원하는 코덱이다.

    ARM은 파트너 사에 Mali-V500을 라이선스하여 Cortex A코어와 Mali의 GPU 코어와 결합할 수 있게 제공하고 있고 곧 매끈한 동영상을 효율적으로 재생하는 모바일 디바이스들이 출시될 것으로 기대된다.


    베타뉴스 김용욱 ()
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