더 빠르고 날렵해진 '갤럭시S6' 숨겨진 혁신은?

[양태훈기자] 삼성전자가 상반기 전략 프리미엄폰으로 내놓은 갤럭시S6와 갤럭시S6 엣지가 기존 대비 크게 향상된 성능과 높아진 안전성으로 관심을 모으고 있다.

여기에는 삼성전자 시스템LSI 사업부와 삼성SDI의 기술 혁신이 한몫했다. 자체 모바일 애플리케이션 프로세서(AP)인 '엑시노스7420'과 최신 공정의 LPDDR4 모바일 D램, 리튬 폴리머 전지 등이 제품을 한단계 끌어올렸다는 평가다.

◆ 앞선 미세공정 기술로 완성한 삼성의 진짜 프리미엄 폰

삼성전자 시스템LSI 사업부는 갤럭시S6 및 갤럭시S6 엣지의 고성능을 이끈 일등공신이다.

스마트폰의 성능을 결정하는 핵심요소인 모바일AP 엑시노스7420부터 20나노 LPDDR4 모바일 D램 등 주요 부품을 모두 독자 개발, 경쟁업체 대비 앞선 미세공정 기술력을 내세웠다.

엑시노스7420은 ARM 코어텍스(Cortex) A53 코어 4개와 A57 코어 4개가 함께 구성된 빅리틀 옥타코어 프로세서다. 기존 20나노 공정 기반의 엑시노스7옥타 대비 소비전력은 35% 감소했고, 성능은 20% 이상 향상됐다.

그래픽프로세서유닛(GPU) 역시 기존 ARM 말리 T628 대비 성능이 74% 향상된 T760이 탑재, 퀄컴의 최신 모바일AP '스냅드래곤810'의 GPU(아드레노430)보다 향상된 성능을 확보한 것으로 업계는 보고 있다.

이는 삼성전자가 기존 갤럭시S 시리즈에 퀄컴의 스냅드래곤을 함께 탑재했던 것과 달리 이번 갤럭시S6와·엣지에 자사 엑시노스 모바일AP만 적용한 것과도 무관치 않다.

삼성전자는 연내 통신 모뎀과 AP를 하나로 구성한 원칩 솔루션의 프리미엄 엑시노스 AP도 양산, 관련 시장지배력을 더욱 강화해 나갈 계획이다.

업계 관계자는 "그동안 퀄컴은 성능보다는 통신 모뎀과 AP를 하나로 구성한 원칩 솔루션에 초점, 주요 제조업체 프리미엄 제품에 대거 탑재됐다"며 "그러나 삼성전자가 연내 원칩 솔루션을 적용한 프리미엄 엑시노스 모바일AP를 양산하면 상황이 달라지게 될 것"이라고 말했다.

모바일 D램 역시 갤럭시S6와 갤럭시S6 엣지의 고성능의 한 축을 차지했다.

삼성전자에 따르면 LPDDR4는 LPDDR3 대비 데이터 처리속도가 약 2배 이상 빠르다. 특히 20나노 미세 공정이 적용, 경쟁사의 LPDDR4보다도 전력효율 및 성능에서 조금 더 앞선 것으로 알려졌다.

◆ '리튬 폴리머' 배터리로 디자인과 안전 모두 '확보'

삼성전자는 삼성SDI의 '리튬 폴리머' 배터리를 활용, 갤럭시S6와 갤럭시S6 엣지를 기존 갤럭시 시리즈와 달리 배터리 일체형 디자인으로 출시했다. 기존의 교체형 배터리 방식은 각형 '리튬 이온 배터리'를 사용하는 만큼 후면 및 측면 디자인 구현에는 한계가 있기 때문.

삼성SDI에 따르면 갤럭시S6와 갤럭시S6 엣지에 탑재된 폴리머 배터리는 기존의 각형이 아닌 파우치 타입으로 배터리를 구성한 것으로 디자인 구현이 자유롭고 용량확보가 용이한 것이 특징이다.

갤럭시S6와 갤럭시S6 엣지가 각각 6.8mm와 7mm의 얇은 두께의 디자인을 실현할 수 있었던 것도 이같은 폴리머 배터리를 활용한 덕분.

삼성SDI는 현재 미래형 배터리로 리튬 이온의 이동경로인 전해질이 액체나 젤이 아닌 고체 형태로 구성된 전고체 폴리머 배터리도 준비 중이다.

전고체 배터리의 경우, 리튬 이온 배터리와 달리 양극과 전해질, 음극을 일체화한 교체형으로 파우치 등의 가벼운 재료로 패키징이 가능하고 액체 전해질을 사용하지 않아 두께도 신용카드 수준의 초박막 형태까지 줄일 수 있는 장점을 제공한다.

특히, 전해질이 고체 형태이기 때문에 배터리에 구멍이 뚫려도 화재 등의 위험 없이 정상적인 작동이 가능한 것도 이점이다.

이에 업계에서는 삼성전자가 내부적으로 화면을 자유롭게 접었다 펼 수 있는 폴더블 기기에 대한 기술개발을 준비하고 있는 만큼 앞으로 안전성이 높은 전고체 폴리머 배터리가 적극 채용될 것으로 기대하고 있다.

실제 삼성SDI는 전고체 배터리의 개발단계부터 과충전, 과방전, 과열 등을 방지하는 안전기술을 적용, 제품 생산 배터리 발화 환경을 모사한 혹독한 테스트를 통해 폴리머 배터리 제품의 안전성에 특히 신경을 쓰고 있다.

삼성SDI 측은 "고체전해질을 사용할 경우 음극과 양극이 접촉하는 것을 미연에 방지할 수 있고, 중간에 놓인 고체전해질이 훼손되더라도 액제전해질과는 달리 그 형태를 유지할 수 있어 폭발을 근본적으로 막을 수 있다"고 강조했다.