아이폰 18 Pro, 온디바이스 AI 답변 속도 2배 빨라졌다…A20 Pro 설계의 핵심은

애플의 차세대 스마트폰 아이폰 18 Pro가 온디바이스 AI(On-device AI) 환경에 최적화된 설계를 갖췄다는 분석이 나왔다. 단순히 연산 속도를 높이는 것을 넘어, AI 작업 시 발생하는 데이터 병목 현상을 해결하고 발열을 관리해 지속 성능을 확보하는 데 집중한 모습이다.

전작 대비 CPU 성능 대폭 향상…맥북 프로 성능에 근접

유튜브 채널 '안될공학 - IT 테크 신기술'의 영상에 따르면, 아이폰 18 Pro에 탑재된 A20 Pro 칩셋은 전작인 아이폰 17 Pro와 비교해 눈에 띄는 성능 향상을 보였다. 긱벤치(Geekbench) 6 측정 결과, A20 Pro의 싱글 코어 성능은 전작 대비 약 24%, 멀티 코어 성능은 약 28% 상승했다. 긱벤치 7 기준으로는 싱글 코어 28%, 멀티 코어 33%의 성능 향상을 기록했다.

특히 멀티 코어 성능의 경우, 2023년형 맥북 프로에 탑재된 M3 칩의 긱벤치 7 멀티 코어 점수와 비슷한 구간에 진입하며 모바일 프로세서의 한계를 넓혔다는 평가를 받는다. 한편, 퀄컴이 공개한 차세대 칩셋인 스냅드래곤 8 Elite Extreme Gen 6와 비교했을 때, 아이폰 18 Pro의 싱글 코어 점수는 약 12% 높은 것으로 나타났다.

AI 답변 속도 2배 증가…메모리 대역폭과 뉴럴 액셀러레이터의 조화

이번 세대의 핵심 변화는 AI 연산 효율성이다. 영상에서는 Gemma 4 24B 모바일 버전을 활용한 테스트를 통해, 아이폰 18 Pro가 아이폰 17 Pro보다 AI 답변 생성 속도가 2배 이상 빠르다는 점을 확인했다. 이는 서버를 거치지 않고 기기 내부에서 직접 계산하는 온디바이스 AI의 성능이 비약적으로 발전했음을 의미한다.

이러한 속도 향상은 칩셋의 다각적인 설계 덕분이다. A20 Pro는 CPU 내부에 '뉴럴 Neural Accelerator'를 탑재해, 큰 계산은 통합 처리하고 작은 계산은 필요한 자리에서 즉각 처리할 수 있도록 경로를 최적화했다. 또한, 애플 측 설명에 따르면 메모리 대역폭이 전작 대비 50% 증가했다. 이는 AI가 답변을 생성할 때 필요한 방대한 데이터를 제때 공급함으로써 연산 장치가 데이터를 기다리며 발생하는 병목 현상을 줄여주는 역할을 한다.

2나노 공정과 베이퍼 챔버로 '지속 가능한 AI 성능' 구현

연속적인 AI 작업, 예를 들어 이미지 생성 AI를 통해 20장의 이미지를 연속으로 생성하는 등의 고부하 작업에서는 발열 관리가 성능 유지의 관건이다. 영상에서는 이미지 생성 앱을 통해 테스트를 진행했으며, 이를 위해 애플이 도입한 냉각 구조의 변화를 짚었다.

A20 Pro는 연산 칩과 메모리를 나란히 배치하고, 뜨거워지는 칩이 냉각 장치인 '베이퍼 챔버(Vapor Chamber)'에 직접 닿도록 설계되었다. 애플은 이 냉각 면적을 전작보다 3배 늘렸으며, 이를 통해 지속 성능을 최대 40%까지 높였다고 설명했다. 여기에 2나노 공정의 나노시트(Nanosheet) 구조를 적용해 전류를 정밀하게 제어함으로써 전력 소모를 줄이고 발열을 최소화했다. 결과적으로 A20 Pro는 연산 성능 극대화와 데이터 공급, 그리고 발열 제어라는 세 가지 축을 통해 온디바이스 AI 시대에 대응하는 설계를 완성했다.