Apple A20 Pro vs Apple M1 iPad: Apple Silicon 6년의 발전

Apple A20 Pro는 CPU 코어가 6개로 Apple M1 iPad의 8개보다 적지만, Geekbench 6 단일 코어 테스트에서 거의 2배 빠르다. 멀티 코어 테스트에서는 약 47% 앞서며, 그래픽 테스트인 3DMark Steel Nomad Light에서는 격차가 89%까지 벌어진다. 반면 A20 Pro의 이론상 GPU FP32 성능은 11% 높아지는 데 그친다. 이 비교는 2020년 세대와 2026년 세대 사이에서 Apple Silicon의 성능이 얼마나 달라졌는지를 보여준다.

아키텍처와 주요 차이점

M1은 2020년 11월 Apple이 Mac 컴퓨터용으로 선보인 첫 번째 프로세서였다. 2021년 봄 iPad Pro에 탑재됐으며, 1년 후에는 5세대 iPad Air에도 적용됐다. A20 Pro는 2026년 9월 공개된 iPhone 18 Pro와 18 Pro Max를 위해 개발됐으며, iPad mini에도 사용된다.

A20 Pro는 전체 6코어 구성 기준이다. 2026년형 iPad mini의 128/256 GB 모델은 CPU 5코어와 16코어 Neural Engine을 탑재하며, 512 GB 모델은 CPU 6코어와 16코어 Neural Engine 블록 2개를 탑재한다. 클록과 FP32 수치는 Apple의 공식 사양이 아니라 측정 및 계산을 기반으로 한다.

M1은 최대 3.19 GHz로 동작하는 Firestorm 고성능 코어 4개와 Icestorm 고효율 코어 4개를 사용한다. A20 Pro는 최대 4.93 GHz로 동작하는 차세대 고성능 코어 2개와 고효율 코어 4개를 사용한다.

A20 Pro 고성능 코어의 클록은 약 55% 더 높다. 그러나 단일 코어 테스트 결과는 그보다 더 크게 향상됐으며, 이는 단순한 클록 우위만이 아니라 아키텍처 개선도 있었음을 보여준다.

Geekbench 6: 거의 2배에 이르는 Single-Core 성능 향상

다음 표에는 특정 기기에서 측정된 결과가 나와 있다. 모든 수치는 Geekbench 6 기준이다.

iPhone 18 Pro와 iPad Pro 12.9를 비교하면 A20 Pro의 우위는 다음과 같다.

• Single-Core에서 95%. 새로운 프로세서의 단일 코어 성능이 거의 2배 높다.
• Multi-Core에서 47%. A20 Pro는 CPU 코어 수가 더 적은데도 더 빠르다.

클록이 55% 높아진 것만으로는 단일 코어 성능이 95% 증가한 이유를 완전히 설명할 수 없다. 이러한 차이는 Geekbench 부하를 처리할 때 A20 Pro 코어의 효율이 더 높다는 점을 보여준다. 다만 이 테스트만으로 정확한 클록당 성능 향상 폭을 산출할 수는 없다.

멀티 코어 테스트에서는 격차가 줄어든다. M1은 고성능 코어가 2배 많기 때문에 CPU를 모두 사용할 때 각 코어의 성능 열세를 일부 만회한다.

M1을 탑재한 세 태블릿의 결과는 서로 비슷하다. iPad Air와 iPad Pro는 동일한 8코어 CPU 구성을 사용하기 때문이다.

GPU: 비슷한 TFLOPS, 그러나 3DMark에서는 거의 2배의 차이

M1 iPad는 이론상 성능이 2.62 TFLOPS인 8코어 GPU를 탑재한다. 7코어 GPU를 사용하는 A20 Pro의 수치는 2.90 TFLOPS로, 약 11% 더 높다.

Steel Nomad Light에서 A20 Pro는 약 89% 더 빠르다. 이 테스트는 레이 트레이싱을 제외한 그래픽 성능 차이를 보여준다.

Solar Bay에서는 우위가 140%에 달한다. 이 테스트에서는 M1에 없는 하드웨어 레이 트레이싱 가속이 중요한 역할을 한다.

A20 Pro의 GPU는 하드웨어 레이 트레이싱을 지원하며 차세대 아키텍처를 사용한다. 그러나 Steel Nomad Light 결과만으로는 각 아키텍처 변화가 성능에 기여한 정도를 따로 평가할 수 없다.

이론상 FP32 성능은 특정 산술 연산을 수행하는 속도를 나타내지만, 그래픽 명령 처리 효율, 캐시 동작 특성, GPU와 메모리 간의 상호작용은 반영하지 않는다. 따라서 TFLOPS 수치가 비슷하다고 해서 3DMark에서 비슷한 결과가 보장되는 것은 아니다.

실제 게임의 프레임 레이트 역시 해상도, 그래픽 설정, 애플리케이션 최적화에 따라 달라진다. 합성 테스트의 우위를 모든 게임에 그대로 적용할 수는 없다.

메모리와 인공지능

M1은 약 68.2 GB/s의 대역폭을 제공하는 통합 LPDDR4X 메모리를 사용한다. iPad Pro는 8 GB 또는 16 GB RAM으로 출시됐으며, 2022년형 iPad Air에는 8 GB가 탑재됐다.

A20 Pro는 LPDDR5X를 사용하며 iPhone 18 Pro에는 12 GB RAM이 탑재된다. Apple은 A19 Pro 대비 메모리 대역폭이 50% 증가했다고 밝히고 있다.

A20 Pro의 전체 구성은 M1의 16코어 Neural Engine 블록 1개와 달리 16코어 Neural Engine 블록 2개를 갖춘다. 또한 새로운 프로세서에는 GPU 코어 내부의 신경망 가속기도 추가됐다.

다만 연산 블록의 개수만으로 특정 AI 애플리케이션에서 A20 Pro가 얼마나 앞서는지를 직접 판단할 수는 없다. 이를 비교하려면 동일한 모델과 설정을 사용한 별도의 테스트가 필요하다.

결론

Apple A20 Pro는 CPU 코어 수가 더 적은데도 M1 iPad를 크게 앞선다. Apple은 6년 동안 단일 코어 성능을 거의 2배로 끌어올렸으며, 새로운 코어의 높은 효율 덕분에 멀티 코어 테스트에서도 M1을 넘어섰다.

그래픽에서는 이론상 FP32 성능을 기준으로 한 차이보다 실제 격차가 더욱 크다. Steel Nomad Light 결과는 TFLOPS가 비슷하더라도 두 세대 GPU의 성능이 얼마나 크게 달라질 수 있는지를 보여준다.

M1은 사진 편집과 동영상 편집을 비롯한 대부분의 iPadOS 애플리케이션을 여전히 충분히 처리하지만, 연산 테스트에서는 A20 Pro에 크게 뒤처진다. 이 비교의 핵심은 연산 블록의 수가 늘어난 것이 아니라 개별 CPU 코어의 성능과 그래픽 아키텍처의 효율이 향상됐다는 점이다.