애플은 최근 새롭게 공개한 맥과 아이패드용 프로세서 M5 칩을 “애플 실리콘의 AI 성능에서 다음 도약”이라고 소개했다. 그러나 이 표현에서 핵심은 ‘애플 실리콘 안에서’라는 문구다. 윈도우 데스크톱용 GPU나 서버급 GPU의 AI 성능과 비교하면 여전히 큰 격차가 존재하기 때문이다.

게다가 애플 실리콘 기준으로만 봐도 이 표현은 다소 과장된 면이 있다. 외형적으로 보면 M5는 단순히 더 커진 A19 프로(A19 Pro)에 가깝다. 물론, 이것이 불만스러운 일은 아니다. 아이폰 17 프로 맥스 리뷰에서도 확인했듯 A19 프로는 전작인 A18 프로보다 훨씬 빠르며, 이런 성능 향상이 맥에서도 구현된다면 이는 충분히 기대할 만한 진전이다.

더 커진 A19 프로

애플은 M5 칩의 구체적인 기술 사양이나 벤치마크 수치를 공개하지 않았다. 그러나 지금까지 알려진 내용을 종합하면, M5는 코어 수가 늘어난 A19 프로에 가깝다.

예를 들어 애플은 M5의 메모리 대역폭이 약 30% 향상됐다고 설명했다. 이는 A18 프로(약 60GB/s) 대비 A19 프로(약 76GB/s)의 증가폭과 거의 동일한 수준이다. 이를 기준으로 추정하면 M5의 메모리 대역폭은 약 153GB/s로, 이전 세대인 M4(120GB/s)보다 크게 개선된 셈이다. 메모리 대역폭은 전반적인 성능 향상에 도움이 되며, 특히 대규모 3D 렌더링이나 AI 연산 작업에서 큰 효과를 발휘한다. 이런 성능 개선은 주로 LPDDR5X 메모리의 클럭 속도가 빨라진 데 따른 결과다.

애플은 GPU 관련 다른 기능도 언급했다. 각 GPU 코어에 내장된 새로운 뉴럴 가속기(Neural Accelerator)는 A19와 A19 프로 모두에 공통적으로 적용된 요소로, GPU 기반 AI 워크로드에서 최대 4배의 성능 향상을 이끌어낸 핵심이라고 밝혔다. 이는 뉴럴 엔진(Neural Engine)과는 별개의 기능이다. 뉴럴 엔진은 저전력으로 빠르게 처리해야 하는 AI 작업을 주로 담당하지만, GPU는 수 초에서 수 분이 걸리는 대규모 연산이나 AI 모델 학습처럼 훨씬 더 무거운 작업에 활용된다. 이 같은 기본 설계가 애플의 서버용 칩에도 적용된다면 그 영향력은 상당할 것으로 보인다.

또한 이번 M5 칩에는 3세대 레이 트레이싱(ray tracing)과 2세대 다이내믹 캐싱(dynamic caching) 기능을 탑재했다. 두 기능 모두 A19 프로 GPU에는 포함되어 있지만, 기본형 A19에는 없는 고급 기술이다.

CPU 구성 역시 주목할 만하다. M5는 고성능 코어 4개와 고효율 코어 6개를 갖췄다. 이는 A19 프로의 2+4 구조를 거의 2배로 확장한 셈이다. GPU 아키텍처와 메모리 속도가 A19 프로와 동일하다는 점을 고려하면, M5 역시 A19와 같은 CPU 설계를 기반으로 했을 가능성이 크다. A19와 A19 프로 CPU의 가장 큰 차이점은 더 크고 효율적인 캐시 구조인데, 이런 확장된 캐시 설계가 M5에도 반영된 것으로 추정된다.

라인업 간 균형을 맞춘 애플 실리콘

애플 실리콘이 갓 출시됐을 때는 M 시리즈와 A 시리즈 칩의 세대가 완전히 일치하지 않았다. 새로운 M 시리즈 칩이 출시될 때마다 A 시리즈보다 한 세대 이전의 코어 설계를 사용하는 경우가 많았다. 대신 M 시리즈에는 새로운 미디어 인코더나 일부 추가 기능이 포함되는 식이었다.

그러나 이제는 A 시리즈와 M 시리즈의 설계 주기가 맞아 떨어지는 모습이다. 앞으로 공개될 M5 프로(M5 Pro)와 M5 맥스(M5 Max)가 어떤 성능을 보여줄지는 지켜봐야 하지만, 현재의 흐름을 보면 애플 칩 설계가 하나의 통합된 구조로 안정화된 상태임을 알 수 있다. 즉, 코어 수를 늘리거나 메모리 인터페이스를 확장하는 것만으로 성능과 전력 효율을 단계적으로 높이는 방식이다. 이런 일관된 아키텍처는 개발자에게도 큰 장점이다. 애플의 모든 하드웨어에서 예측 가능한 성능 목표를 유지할 수 있기 때문이다. 애플은 이제 모바일에서 데스크톱까지, 하나의 통합된 실리콘 생태계를 완성 단계로 끌어올리고 있다.
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