2억 화소 이미지센서 아이소셀로 구현한 고양이 이미지. [삼성전자 제공]

[헤럴드경제=문영규 기자] 삼성전자 플래그십 스마트폰 갤럭시S23이 내년 초 출시되며 2억 화소 카메라를 탑재할 것으로 예상되는 가운데 ‘시스템반도체 2030’ 비전을 추진하고 있는 삼성전자의 이미지신호처리(ISP) 기술력에도 관심이 모아진다.

삼성전자는 올 연말께 갤럭시S23에 들어갈 신제품 애플리케이션 프로세서(AP)를 선정하게 될 것으로 전망된다. 삼성전자 시스템LSI사업부가 차기 AP인 엑시노스2300 개발에 박차를 가하면서 신제품의 탑재 여부도 주목된다.

현재 출시된 삼성전자의 최신 AP인 엑시노스2200의 경우 이미 고성능 ISP를 탑재해 최대 2억 화소까지 처리를 할 수 있는 것으로 알려졌다.

삼성전자의 최신 모바일 애플리케이션 프로세서 엑시노스2200. [삼성전자 제공]

ISP는 스마트폰 이미지센서(CIS)가 보낸 가공하지 않은 광학 데이터(신호)를 받아 이를 보정하고 소비자가 선호하는 형태의 사진이나 영상을 만들어내는 역할을 한다. 광학계와 이미지 센서로 이뤄진 카메라 모듈의 물리적 한계를 보완하고 부분적인 밝기를 조절하거나 디테일한 부분을 강조하는 등 후처리를 한다.

고성능 ISP를 사용하면 ‘더 나은 화질’, ‘더 빠른 처리’를 체감할 수 있다. 사진 연사속도를 결정하고 고해상도 사진과 비디오를 빠르게 처리하는 것도 ISP의 역할이다.

초창기 스마트폰에는 ISP가 별도 칩으로 탑재됐으나 내장 ISP 사용이 점차 확대됐다. 삼성전자는 2012년부터 갤럭시S4 AP에 ISP를 내재화하면서 비로소 시스템온칩(SoC) 설계자산(IP)이 됐다.

2억 화소 처리가 가능한 최신 엑시노스의 ISP는 이미지센서를 최대 7개까지 지원하며 4개 이미지센서에서 입력되는 영상과 이미지를 동시에 처리할 수 있다. 인공지능(AI) 기능을 통해 사람 얼굴을 감지해 표시하거나 얼굴 좌표와 정보를 이용해 밝기, 초점, 색상을 조절할 수도 있다. 최신 엑시노스는 2억 화소까지 처리가 가능하지만 갤럭시S22는 1억800만화소 이미지센서를 채택했다.

카메라 모듈에서 촬영된 가공하지 않은 데이터의 처리 과정. [삼성전자 제공]

삼성전자는 향후 ISP 개발 방향을 ‘저전력’, ‘화질개선’에 두고 있다. 최종성 삼성전자 시스템LSI사업부 PL은 “이미지센서에서 전송되는 데이터들을 ISP에서 실시간으로 처리해야 하는데, 그 양이 기하급수적으로 증가하는 추세라 메모리에 저장했다 다시 읽어올 때 발생하는 전력 소모가 상당 수준으로 늘어난다”며 “엑시노스는 단 한 번만 메모리에 저장하는 방식으로 전력 소모를 최소화하고 있다”고 강조했다.

삼성전자는 최근 뉴스룸에 이같은 콘텐츠를 게재하며 자사 SoC 기술에 대한 우려를 불식시키고 있다. 엑시노스의 발열과 성능저하 논란이 불거지면서 시장 일각에서는 엑시노스 사업을 중단한다는 소식도 돌았지만 삼성전자는 최근 컨퍼런스콜에서 “전혀 사실이 아니다”고 부인했다.

피재걸 삼성전자 시스템LSI사업부 부사장은 “현재 SoC 사업 모델을 재정비하고 있고, 중장기적으로 경쟁력을 강화하는 방안을 추진 중”이라고 강조했다.

삼성전자는 그래픽처리장치(GPU), 신경망처리장치(NPU), ISP, 모뎀, RF(무선주파수 반도체) 등 독자 IP 개발에 박차를 가할 계획이며 칩 설계 분야에서 한 발 더 나아가 ‘플랫폼 솔루션 업체’로 거듭날 것이라면서 사업 중단 가능성을 일축했다.

김민구 부사장(SoC개발실장)은 “SoC의 경쟁력을 앞세워 엑시노스를 전 세계인들이 믿고 쓰는 최고의 모바일 AP 브랜드로 인정받게 할 것”이라며 “이번 기획 시리즈를 통해 SoC의 역할과 중요성, 나아가 엑시노스의 특장점과 개발 방향이 보다 많은 사람들에게 공유되길 바란다”고 전했다.