hans419

No 3G on the iPhone, but why? A Battery Life Analysis
Date: July 13th, 2007
Author: Anand Lal Shimpi

아이폰이 지원하는 네트워크중 가장 빠른것은 AT&T의 EDGE지만, 굉장히 느리다.
라는 이야기를 애플의 아이폰 출시후 여러 리뷰에서 가장 손쉽게 찾을 수 있다. Wall Street Journal과 스티브잡스의 인터뷰에서, 아이폰이 왜 3G를 지원하지 않는지에 대해 스티브잡스가 이렇게 이야기 한다.

"3G 를 한 번 보죠. 3G 칩셋은 아직 성숙하지 않았습니다. 우리가 원하는 수준의 저전력도 아니죠. 통합도 덜 되어 있어요. 물리적으로 너무나 많은 공간을 차지합니다.
배터리 수명이 아주 중요하죠. 물리적인 크기도 대단히 중요해요. 앞으로 어느 정도 발전이 이뤄지면 3G로 갈 상황이 될지도 모르겠지만, 현재로서는 EDGE로 만족합니다.”

3G를선택했을때의 이점은 매우명확하다: 빠른전송속도 이다.
dslrreport.com 의 모바일 속도 실험을 보면, AT&T의 EDGE 네트워크는 100kbps의 속도를, UMTS/WCDMA의 3G 네트워크에서는 1Mbps의 속도가 평균적으로 나온다.



애플의 입장은 아이폰이 3G네트워크 보다 느린 EDGE를 지원하지만, EDGE는 전력소모가 적고 WIFI네트워크 안에 있을때에는 3G보다 EDGE가 빠르다는 입장이다.

우리가 테스트한 결과로는 아이폰을 WIFI 내에서 사용했을때, 1~2Mbps의 속도가 나왔으며, 이속도는 UMTS의 속도보다는 빨랐지만 엄청난 차이가 있지는 않았다.

아이폰의 WIFI 네트워크 지원에 대해 만족하지만, 아이폰의 인터페이스 속도가 굉장히 빠르기 때문에,
다른 모바일 기기에서 EDGE를 사용할때보다 아이폰에서의 EDGE속도가 더 느리다는 느낌을 주었다.
이런 속도에 익숙해 지는데에 얼마 걸리지는 않았지만, 아이폰에서 3G가 빠짐으로 해서 무엇이 빠졌는지 좀 더 깊이 알아보기로 했다.

스티브잡스가 크기와 소모전력에 관해서 이야기 했기 때문에 그것들을 조사해 보기로 했다.
크기에 대한 문제는 확인하기가 쉽다.
삼성 BlackJack 을 분해해서 퀄컵(Qualcomm)의 UMTS를 들여다 보면 된다.



아이폰에 UMTS를 집어 넣는데에는 한계가 있다고 잡스가 이야기 했기 때문에
애플이 GSM/EDGE에서 사용한 부분(보라색)과 삼성이 BlackJack 에서 사용한부분(빨간색)을 비교해보았다.



그림에서 보이는 부분중, 가장큰 칩은 멀티미디어 엔진을 포함하고 있으며 그안에는 모뎀이 있다.
왼쪽의 기판이 아이폰의 GSM/EDGE이고, 오른쪽이 BlackJack의 UMTS이다.
왼쪽의 아이폰 기판중, 가장큰 칩을 제외한 두개의 작은 칩은 GSM 송수신기(transmitter/receiber) 와 GSM 신호 증폭기(signal amplifier)로 보인다.
오른쪽의 BlackJack 기판중, 왼쪽 아래에 있는 칩은 바로 위에서 언급한 가장큰 멀티미디어 엔진칩과 연결된 퀄컴 전력 조종칩(Qualcomm power management chip)이다.
두개의 중간 크기 IC는 UMTS/EDGE 송수신기이며(transmitter/receiber), 다른 작은것들은 신호증폭기(power amplifier) 이다.

즉, 삼성의 BlackJack 에서 사용된 3G UMTS를 아이폰에 넣으려면 필연적으로 더 두껍고, 더 크고, 더 길수 밖에 없다.
애플은 그대신, GSM옆에 WIFI를 집어 넣었다.(초록색 사각형은 WIFI를 사용하는데 필요한 Marvell 802.11b/g WLAN 이다.)
이렇게, 크기에 대한 확인은 끝이 났지만 베터리 성능에 대한 의문이 남아있다. 이 의문에 답하기 위해, 삼성 BlackJack과 애플 아이폰을 비교하겠다.
BlackJack 은 EDGE와 3G의 비교에 사용할 것이도, 동시에 아이폰으로 WIFI를 사용할 경우의 전력 소모에 대해 이야기 해보자.

Manipulating 3G on the Blackjack
이글의 전체 목적은 3G와 EDGE의 전력 소모를 비교, 그리고 WIFI와 EDGE의 전력소모 비교이다.
이 모든 비교를 우리가 가지고 있는 같은 기기로 할 수 없는만큼, 따로따로 비교해서 살펴 보겠다.

삼성 BlackJack 을 3G로 바꾸는것은 일반 메뉴에서는 불가능 하고 *1546792*# 라는 코드를 눌러서 관리자 메뉴로 들어가야 한다.



코드를 입력한 후, 메뉴가 보인다.



Selecting Network & Call Settings 메뉴로 들어가면, 네트워크를 선택 할 수 있다.



GSM을 선택하면 3G 기능은 자동으로 꺼지며, 반대의 경우도 마찬가지이다. 이는 BlackJack의 기본기능이다. 다시 3G로 돌아가고 싶다면, 위의 순서를 반복하여 재선택 하면 된다.
간혹, 네트워크 선택을 활성화 하기 위해 BlackJack 이 재시동을 할때도 있다.



네트워크가 선택 되었으니, 테스트를 시작하자.

Faster Browsing, but a Quarter Less Battery Life
이미 예전에 했던 아이폰 리뷰에서의 웹브라우징 테스트와 지금할 테스트는 약간 다르다.
지금 하는 테스트는 총 7개의 웹페이지를 대상으로 하였지만, 처음 아이폰 리뷰의 페이지보다 훨씬 넓은 웹페이지들을 선택 했다.
첫 페이지는 방문자수 페이지, 두번째는 Core 2 Duo E6750 리뷰 페이지 이며,
차례대로 AMD's Phenom introduction 리뷰, Quad FX article의 요약본, iPhone review 리뷰, Intel's Turbo Memory 이라는 글,
AMD Radeon 2900 XT 리뷰이다.

각각의 페이지는 브라우저로 로드 외었고, 10초후에 위에서 열거된 순서대로 페이지를 넘겼다.
스크린 설정은 잠들기에 빠지지 않도록 계속켜있게 해두었다.
BlackJack의 화면밝기는 3으로 해놓았고, 아이폰의 밝기는 대략 30%로 해놓았다. 블루투스(Bluetooth)는 켜져 있는 상태 였지만 어떤 기기에도 연결되지 않도록 해두었다.

웹브라우징에 대한 첫번째 테스트 결과는 다음과 같다.



BlackJack 의 웹페이지 로딩 속도는 굉장히 빨랐지만 그와 비례해서 베터리도 빨리 닳았다. 3G를 켜고 2.75시간을 버텼고, 3G 없이 3.5시간을 버텼다.
두개의 결과 모두 만족할만하지는 않지만, 3G를 껐을때보다 3G 를 켰을때의 베터리 잔량이 23%나 줄었다.

WIFI와 EDGE를 비교한 결과는 완전히 다르다. 아이폰에서 EDGE를 사용할때보다 WIFI를 사용할때가 베터리 소모량이 적었으며, WIFI를 사용할때 늘어난 베터리 잔량은 85분에 해당하는 25%를 약간 못미쳤다.
주의할점은, 이모든 테스트는 3G, WIFI, EDGE 의 신호가 최상인 상태에서 측정한 것이다.
즉, 중계기가 바뀐다거나 약한 신호상태에서 동작한것이 아니기 때문에 여기서 나온 결과는 실제상황에 따라 다르다.

최소한, 이 기본적인 테스트 결과로 알 수 있는것은 분명하다.
애플의 WIFI 기능으로 더 좋은 성능과 더 좋은 베터리 성능을 가질 수 있게 되었다. 물론, 3G의 편리함을 가지지는 못했지만 아이폰은 WIFI가 존재하는 장소에서 사용할 경우 매우 납득할만 하다.

Still an Impact while Mostly Idle? The Email Test
웹 브라우징은 베터리 소모의 주범이지만, 매일같이 확인하는 이메일 계정의 경우에는 어떨까? 예전에 작성한 아이폰 리뷰에서 Blackberry 베터리는 일정시간마다 이메일을 꼐속해서 확인하는 데도 24시간을 넘겼다.
아이폰이나 삼성의 BlackJack의 베터리가 그렇게 오래가지는 못할테지만, 3G나 EDGE 혹은 WIFI 상황에서의 테스트는 분명히 의미가 있다.

이 테스트를 위해서, 예전에 작성한 우리의 아이폰 리뷰보다 훨씬 가볍고, 간소한 이메일을 사용하였다.
두개의 핸드폰 모두 gmail을 매 15분동안 자동으로 확인하도록 하였고, 매번 10개에서 15개의 이메일을 다운받도록 설정 하였다.
이메일을 확인하는 시간외에 두개의 폰모두 사용하지 않는 상태였지만, 테스트를 진행하는동안 스크린은 항상 켜진 상태였다.




EDGE와 비교했을때 BlackJack 이 3G상태인 경우 베터리수명에 있어서 약간의 우위를 보였다. 하지만, 테스트의 오차범위에 해당하는 3.5%에 해당하는 차이여서 3G와 EDGE의 베터리 소모비교는 비슷하다 할 수 있다.
사용자가 대부분의 시간동안 사용치 않고 단지 대량의 이메일만 확인할 경우에는 속도가 빠른 3G일 경우의 베터리 사용량이 늘어날 것이기 때문에, 이 시험 결과는 매우 중요하다.

WIFI 와 EDGE를 비교했을 경우에는, 위의 3.5%의 결과와 매우 달랐으며 앞서 테스트한 웹브라우징 테스트와 결과가 비슷했다.
EDGE 를 사용한 규칙적인 이메일 확인보다 WIFI를 사용한 확인이 매우 큰 베터리 사용시간 증가를 가져왔다.

결과 로 봤을때 얼마나 많은 데이타를 전송하느냐가 베터리 사용시간에 미치는 유일한 요소가 아니라,
WIFI에서 얼마나 많은 폴링(polling: 특정한 단말을 지정, 그 단말이 송신을 행하도록 권유하는 과정)을 하느냐에 따른다고 보여진다.

A CPU Bound Case: Streaming YouTube Videos
모 바일폰에서도 그렇고 데스크탑 컴퓨터에서도 그렇듯이, 대역폭(bandwidth)은 새로운 단말기의 사용처를 만든다.
비디오 스트리밍은 모바일폰 에서 대역폭을 가장 많이 사용한다. 또한, 3G에서도 마찬가지이다. 그렇다면, 높은 대역폭을 사용할때의 베터리 잔량은 어떨까?

BlackJack 에서 YouTube 모바일 사이트(m.youtube.com)를 사용했고, Windows Mobile 5 를 해킹하여 반복재생이 가능하도록 했다. 즉, 같은 비디오를 베터리가 다할때 까지 반복재생하였다.
YouTube 모바일 사이트에서 찾은 가장 러닝타임이 긴 동영상이 5.5분 이었고, 3시간 이상 재생했을때 베터리 잔량이 다한다는 예상이었기 때문에 테스트에 에로가 많았다.

아이폰에서는 YouTube 기능이 내장되어 있어 40분이 넘는 비디오도 쉽게 찾을 수 있었으며,
비디오가 반복될 수 있도록 몇번의 클릭만 하면 되는 이점이 있어서 테스트가 쉬웠다.



위에 보이는 YouTube 테스트는 아이폰의 경우 한가지 이상의 변수가 들어가서 약간 잘못 되었다.
즉, 아이폰의 WIFI에서 EDGE로 바꿀때, 어떤 무선망을 사용하느냐에 따라 다른 비디오 화질을 요구 했다.
WIFI 를 사용했을때의 비디오 전송은 아주 좋았지만 EDGE를 사용할때는 훨씬 낮은 비트레이트 전송이 되어서 웹에서의 YouTube 보다 훨씬 안좋은 화질이었다.
이경우 문제점은 WIFI와 EDGE를 따로 분리해서 측정할수가 없다는 것이었다. 그래서 결국 EDGE가 WIFI보다 베터리 성능에서 유리한 결과가 나오게 되었다.

BlackJack 의 결과는 아이폰에서의 결과를 이해할 수 있도록 해주었다.
YouTube 로부터의 비디오 스트리밍은 무선 안테나가 아니라 대부분 CPU의 최고 속도에 의해 좌우된다 그래서 베터리 잔량이 CPU 자체가 된다.
3G 가 EDGE보다 훨씬 빠른 속도를 가졌음에도, CPU가 대부분의 베터리를 먹기 때문에 6%의 차이밖에는 나지않았다.
그래서 EDGE 이냐, 3G 이냐는 베터리 성능에 거의 영향을 주지 않는다.

아 이폰의 결과중 CPU의 최고 속도가 같다는 가정을 하면, EDGE를 사용하여 낮은 비트레이트 스트리밍으로 동영상을 재생했을때 나왔던 긴 베터리 성능이 이해가 간다.
낮은 화질의 비디오는 아이폰의 CPU에 훨씬 적은 부담을 주기때문에 결과적으로 긴 베터리 성능이 나왔다.
이런경우, 비디오의 화질을 낮추는 것이 37% 혹은 1.5시간에 해당하는 막대한 베터리 성능 향상을 가져온다.

The Real Shocker: Impact of 3G on Talk Time
단순히 통화만 하는경우에는 빠른 다운로드로 인한 전력소모가 없기때문에 중요하다.
3G 와 EDGE의 대결에서, 3G는 데이타 송수신과 동시에 통화를 할 수 있는 장점이 있는 반면에 EDGE망을 통해서는 그것이 불가능하다.

삼성 BlackJack은 공장출고 기본기능으로 WCDMA망을 먼저 찾게된다.
만약 UMTS망으로의 연결이 불가능하면 EDGE망을 찾게되고 그마저도 찾지 못하면, 보통의 GSM망을 찾는다.
사용자가 BlackJack 의 기본기능을 어떤 네트워크를 찾을것인지 바꾸면 이런 순서에는 구애를 받지 않게된다.
아이폰은 이런 옵션이 없기 때문에, 음성통화시 EDGE망을 사용하고 그렇기 때문에 데이타 송수신이 불가능 하게 되는것이다.



가 장 주목할 결과로 BlackJack 에서 EDGE를 사용하면, 3G 를 사용할때 베터리의 반정도 밖에 사용케 된다는 것이다.
즉, EDGE에서는 9시간에 가까운 통화시간을 기록하지만 3G에서는 9시간의 52% 가 내려간 4시간이 약간 넘는 결과를 보인다.
만약 아이폰이 이 결과를 그대로 따른다면, 내부구조가 현재와 같은 3G 버젼의 아이폰의 경우 3시간이 약간 안되는 통화시간을 기록할 것이다.

Final Words
의심의 여지 없이, 현재의 3G 모듈은 EDGE보다 훨씬 많은 베터리 전력을 소비한다.
삼성의 BlackJack 을 예로들면, 웹과 이메일 사용에 있어서 3G를 사용하면 총 베터리량의 약 25%를 깍아 먹는다.
특히나 통화시간에 놀라울 만큼 영향을 준다. 즉, 3G를 사용할 경우에 BlackJack의 통화시간은 반으로 줄면서도 빠른 네트워크에 대한 잇점이 전혀 없다.

그 와 동시에, 아이폰에 802.11b/g를 탑재한 애플의 선택은 현명하다. 평소에는 EDGE를 사용하고 필요할때 WIFI를 사용하여 데이타 송수신을 할 경우, 송수신 속도가 크게 높아진다는것을 제외하고라도 실질적인 베터리량에도 크게 향상이 있다.

애 플은 많은 베터리를 소모할것이지만 결코 포기할 수 없는 전면 스크린의 필요성과 더 좋은 네트워크 속도 그리고 다른 것들 사이에서 균형을 잡아야만 했다.
아이폰의 가장 큰 판매 포인트는 UI이며, 첫번째 버전에 불안해할 소비자들과 WIFI 장착 사이에서 바른 선택을 한것으로 보인다.

길게 봤을때에, 3G 는 폭넓고도 기술적인 향상을 꾀하면서도 적은 전력 소모가 가능한 칩셋을 내놓을 것이라는점에서 WIFI 를 사용하였을때만 빠른 네트워크를 사용할 수 있어서는 안된다.
우리는 3G를 사용한 아이폰을 최소한 12개월 후에 기대해본다, 하지만 그때까지 802.11을 사용하여 빠른 데이타 송수신과 더 효율적인 베터리 소모량은 자랑하는 아이폰에 주목해야 할것이다.




*번역자는 전문가가 아니므로, 의역 혹은 오역이 있을 수 있습니다.
*She & I @Blog :: hAnS의 잡동사니.. sheni.net 에서도 확인하실 수 있습니다.

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foma

좋은글 번역 감사합니다.

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angelina

실험이나 번역에서 정성이 느껴집니다. 감사합니다.

sooNMac

수고하셨습니다. 애포에 읽을거리가 더 생겨 더더욱 즐겁습니다.

zecca371

정말 좋은 번역글이었습니다... 기사내용도 상당히 신뢰가 가는군요... ^^

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빠른것만이 능사는 아니다... 우리는 너무 조바심을 갖는것은 아닌지... 그리고 맥플러스는 여전히 살아있다...

不言

잘 읽었습니다.
번역 잘 하시는 분들 보면 부럽네요.

지난번 대충 읽었던 건데,
Welcome to AnandTech.com [ Article: No 3G on the iPhone, but why? A Battery Life Analysis] 를 걸어드립니다.

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不言(불언)- 소중한 것을 아끼다.