12GB 메모리의 벽에 부딪힌 아이폰 18 프로, 뉴럴 엔진의 질주와 남겨진 과제

독립 개발자 아드리엔 그롱댕이 아이폰 18 프로로 270억 개 매개변수 규모의 AI 모델 'Bonsai 27B'를 실행했다. 토큰 생성 속도가 아이폰 17 프로 대비 약 2배 빠른 수준을 보였다는 평가다.

정보기술 매체 Wccftech는 9월 20일(현지시각) 이번 시연 결과를 보도하며, A20 프로가 애플 실리콘 역사상 처음으로 듀얼 16코어 구성의 뉴럴 엔진을 탑재했다고 보도했다.


아이폰 18 프로와 아이폰 18 프로 맥스는 모두 96비트 12GB LPDDR5X 모바일 D램을 탑재했다. 웝스테크는 A19 Pro 대비 약 50% 늘어난 초당 115.2GB 수준의 메모리 대역폭으로 추정했으며, 아이폰 17 프로 시리즈보다 상당히 빠른 사양이라고 전했다.
Bonsai 27B는 1비트 양자화 기술을 적용한 모델로, 가중치당 평균 비트 수는 1.125bpw다. 모델 파일 크기는 약 3.9GB로, 4GB 이상 메모리를 갖춘 기기에서 구동할 수 있도록 설계됐다. 12GB 메모리를 탑재한 아이폰 18 프로에서는 속도 저하 없이 실행된다는 점이 시연에서 확인됐다.


그러나 후속 모델인 Bonsai 2 27B는 상황이 다르다. 이 모델은 테너리(ternary) 양자화 방식을 적용해 가중치당 약 1.76bpw 수준의 정밀도를 구현했다.

모델 파일 크기는 약 5.93GB로, 저장 자체는 12GB 기기에서도 가능하다. 문제는 실시간 추론 과정에 있다. 운영체제 점유 메모리와 백그라운드 프로세스, 추론에 필요한 여유 메모리까지 더하면 12GB 구성으로는 메모리 마진이 거의 남지 않는다. 웝스테크는 이를 스마트폰에서 AI 모델을 구동할 때 마주하는 냉혹한 현실이라고 표현했다.


웝스테크는 애플이 차기 제품에서 더 큰 메모리 구성으로 전환할 경우 고밀도 모델의 온디바이스 구동 범위가 넓어질 것이라고 분석했다.
애플이 메모리 확장을 공식적으로 언급한 바는 없으며, 구성 변경 여부도 현재로서는 확인되지 않는다. 이번 시연은 애플 공식 벤치마크가 아닌 독립 개발자의 데모를 인용한 결과다.

A20 프로가 Bonsai 27B 구동에서 이전 세대 대비 뚜렷한 속도 향상을 보여줬다는 점은 확인됐으나, Bonsai 2 27B처럼 더 정밀한 고밀도 모델을 안정적으로 실행하려면 메모리 용량 확보가 선결 과제로 남는다.

이번 A20 프로의 온디바이스 AI 성능 입증은 모바일 애플리케이션 프로세서 시장에서 하드웨어와 경량화 모델 간의 상관관계를 보여주는 대표적 사례다.

국내 메모리 반도체 생태계 관점에서 보면, 모바일 D램 용량 확대와 고대역폭 LPDDR5X 공급 비중 변화는 향후 스마트폰 교체 주기와 부품 단가에 직접적인 영향을 미칠 수 있는 요인이다. 다만, 시장 분석가들은 단말기 부품 단가 상승에 따른 소비자 가격 인상 저항이 겹칠 경우 고용량 메모리 탑재 속도가 기대에 미치지 못할 수 있다고 제언한다.

A20 프로의 듀얼 뉴럴 엔진 구조는 향후 온디바이스 AI 기기의 하드웨어 표준을 제시한다. 고밀도 온디바이스 AI 모델 지원 범위는 애플 차기 제품에서 메모리 구성을 얼마나 확대하느냐에 크게 좌우될 수 있다.


김주원 글로벌이코노믹 기자 park@g-enews.com