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"S펜에 반응하는 에어 커맨드의 비밀" 삼성 노트북 펜S 분해기

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이상우
기사입력 2019-02-18

풀 알루미늄 재질로 둘러싼 삼성 노트북 펜S은 화려한 외관으로 눈길을 끈다. 그러나 시리즈의 3세대로 진화한 노트북 펜S에는 엔지니어들의 협업에 따른 성과도 숨겨져 있다. 이 협업은 360도 회전 15.6인치 터치스크린에 8세대 인텔 고성능 코어 칩과 정말 빠른 저장 장치가 결합된 무게 1560그램의 투인원 PC가 완성되는 데 기여했다. 더기어가 노트북과 S펜이 결합된 새로운 장르를 만드는 노트북 펜S 내부를 살펴보고자 직접 드라이버를 들고 분해해봤다.

CPU : 8세대 인텔 코어 i7-8565U(쿼드 코어, 1.8GHz, 터보부스터 4.6GHz)
GPU : 엔비디아 지포스 150MX GDDR5 2GB
화면 : 15.6인치 풀HD 해상도(1920 x 1080)
메모리 : 16GB
저장 공간 : 512GB SSD
확장 인터페이스 : 썬더볼트3 x 2, USB 타입C x 1, UFS+마이크로SD 카드 콤보 슬롯, 3.5mm 헤드폰 잭, 썬더볼트3→HDMI 변환 커넥터, USB 타입C→USB 타입A 변환 커넥터
크기 : 347.9 x 229.1 x 16.9mm
무게 : 1,560g

 

참고 링크 : 키보드 한계를 넘는 S펜의 경험, 삼성 노트북 펜S 영상 리뷰

 

 

통 알루미늄 프레임

 


2019
년형 노트북 펜S는 금속 가공의 집약체인 다이아 커팅 기술이 적용된 통 알루미늄 덩어리를 깎아 만든 형태다. 알루미늄 프레임 내부에 모든 부품이 들어가 있고 그 위로 배터리와 터치 패드가 위치한다. 그다음 키보드와 키보드 하우징, 그리고 맨 위에 360도 회전 터치스크린이 올라간다. 알루미늄 재질의 메탈릭한 상판, 둥글게 라운딩된 모서리는 디자인 통일성을 높인다.

 

 

4개의 미끄럼 방지 고무패킹과 십자 나사를 차례로 풀고 하판을 제거하면 부품들의 기본 레이아웃을 확인할 수 있다.

 


복잡해 보이지만 하나씩 뜯어보면 쉽게 이해할 수 있다. (노란색 네모) 우선 왼쪽 상단에는 USB 타입C 단자와 전원 버튼, 지문인식 센서, 기가 무선 랜 기능의 보조 기판이 자리 잡고 있다.

(파랑색 네모) 쿨링 시스템을 제거하면 전체 모습이 나타나는 주기판에는 인텔 8세대 코어 칩과 메인 메모리, 엔비디아 외장 GPU 등 핵심 부품과 2개의 썬더볼트3 단자, 3.5mm 헤드폰 잭 같은 확장 단자가 배치된다.

가장 큰 부품은 하단 중앙에 있는 (회색 덩어리) 54와트아워 용량의 배터리다. (연두색 네모) 오른쪽으로 툭 튀어난 부품은 SSD. 배터리 양옆에는 AKG 엔지니어의 튜닝을 거친 스테레오 스피커가 배치돼 있다.

 


알루미늄 재질의 하판은 구부리고 뒤틀려는 힘을 충분히 견뎌냈다. 그리고 원래 모양으로 되돌아왔다. 구부러지거나 휘지 않고 원래 모양으로 돌아오는 알루미늄 특성이 확인된다.

 

쿨링 시스템

 


노트북은 팬을 사용해 과열되는 부품을 냉각한다. 노트북 펜S에서 열을 최소화하면서 성능을 극대화하기 위해 사용한 방법은 주기판에서 가장 열을 많이 발산하는 부품 사이 간격을 넉넉히 하고 쿨러 2개와 히트싱크 조합이 열 생산을 최소화하는 것이다.

  

 

팬은 알루미늄 본체와 맞닿아 본체 아래에서 차가운 공기를 유입시켜 뒤쪽 힌지로 열을 배출하고 길쭉한 히트싱크는 CPU, GPU 같은 주요 부품과 팬을 이어주는 중간자 역할이다. 다시 말해 냉각 팬이 유입시킨 차가운 공기가 메인 프로세서와 그래픽 칩에서 생산되는 열이 히트싱크에 전달되는 즉시 밖으로 배출되는 순환 구조를 통해 효과적인 냉각 기능을 한다. 외장 GPU가 작동되는 게임을 할 때면 많은 열이 방출된다. 게임을 할 때 통상 56도 정도의 온도를 유지했다.

  

▲ CPU와 GPU 같은 핵심 부품 열을 식히는 히트싱크

 

▲ 외부의 차가운 공기를 유입시켜 히트싱크에 전달되는 뜨거운 열을 식히는 기능의 팬 2개가 탑재된다.

 

노트북 펜S는 팬과 히트싱크가 분리된 생각보다 쿨링 시스템의 청소 내지 교체가 쉬운 구조다. 우선 CPU GPU를 덮는 히트싱크 고정용 8개의 나사를 제거하면 메인보드에서 히트싱크가 분리된다. 팬 분리는 더 쉽다. 팬의 브래킷에서 3개의 십자 나사를 제거하고 전원 공급용 전원 선을 메인보드와 분리하면 된다. 이렇게 분리되는 팬과 히트싱크는 먼지 제거가 매우 수월하다. 따지고 보면 팬 부분이 먼지가 처음 유입되는 부분이다.

 

메인보드(주기판)

 


주기판에는 노트북 충전 기능의 썬더볼트3 단자 2개와 3.5mm 헤드폰 잭이 있다. 노트북 펜S는 썬더볼트3 단자를 활용한 2시간 20분 만에 완전히 충전되는 전원 시스템이 완성됐다. 썬더볼트3 단자는 또 최대 100W 전력을 공급해 전원 어댑터 없이 대부분의 주변기기를 사용할 수 있다. 입출력 단자를 여러 개 만들 필요가 없으니 노트북 펜S 무게 감량에 도움이 컸다. 단자 1개 당 주변기기 6대까지 데이지 체인 방식으로 연결할 수 있어 확장성도 걱정할 필요 없다. 40Gbps 전송 속도를 갖는 썬더볼트3 단자에 외부 모니터부터 외장 저장 장치, 외장 그래픽 카드 등 여러 주변기기를 하나의 케이블로 연결해 데이터, 영상, 음성, 전력의 양방향 고속 전송이 가능하다는 의미다. 2대의 4K 모니터도 지원할 수 있다.

 


노트북 펜S 메인보드는 CPU GPU 같은 핵심 부품이 배치된 주기판에 보조 입력 기능의 보조 기판이 연결되는 구조다. 우선 주기판은 모든 불필요한 요소를 없애서 손바닥에 딱 맞는 크기만큼 작게 만들었다. 중앙에는 (노랑 네모) 8세대 인텔 코어 i7-8565U 칩과 4(4GB x 4)의 메인 메모리가 위치한다. 오른쪽 아래 (빨강 네모) 정사각형의 칩이 '지포스 MX 150' GPU. 2(1GB x 2)의 그래픽 전용 메모리 칩(K4G80325FB-HC25)도 있다.

 

 

노트북 펜S 썬더볼트3 단자의 또 다른 장점은 스마트폰 고속 충전이 된다는 점이다. USB-PD 사양을 준수하는 썬더볼트3 단자는 스마트폰 5W 기본 충전기보다 빨리 충전을 마친다. 배터리 잔량이 1%가 될 때까지 소진한 다음 아이폰XS 기본 충전기와 노트북 펜S 썬더볼트3 단자 충전 속도를 10분마다 측정한 결과는 썬더볼트3의 완승이다. 썬더볼트3 단자는 56분 만에 절반이 충전됐고, 완전 충전까지 2시간 38분이 소요됐다. 기본 어댑터는 50% 충전에 41분 느렸고 완충까지는 3시간 51분이나 필요했다. 88분 더 느리다. 국내 노트북 브랜드 중 사실상 최초의 완벽한 썬더볼트3 지원이다.

 

8세대 인텔 코어 칩+엔비디아 지포스 MX 150

 


CPU
는 일반적으로 세대가 높을수록, 즉 새로울수록 더 좋다. 노트북 펜S에는 8세대 인텔 코어 i7-8565U(1.8GHz, 터보부스터 4.6GHz) 칩이 탑재된다. 노트북에 탑재되는 최고 사양의 이 칩은 7세대보다 최대 40%까지 성능 향상을 기대할 수 있다. 노트북 펜S 3분만에 4K 동영상을 만들었는데 5년전 코어 i5 칩이 탑재된 PC보다 14배가량 빠른 속도다. 어도비 라이트룸 작업은 직전 세대보다 28% 더 빨랐다.

코어의 수를 2개에서 총 4개로 늘린 효과다. 코어가 1개인 CPU는 한 번에 스레드 1개만 처리할 수 있다. 코어가 2개인 CPU 2개를, 코어가 4개인 쿼드 코어 CPU 4개를 처리할 수 있다. 8세대 코어 칩이 탑재된 노트북 펜S는 더 발전한 기술과 설계의 이점을 누릴 수 있다는 의미이며, 성능도 따라서 향상됐다.

 

▲ 노트북 펜S에는 내장 GPU와 3D 게임에서 능력이 발휘되는 외장 GPU ‘엔비디아 지포스 MX 150’ 칩이 추가 탑재된다.

 

얇고 가벼운 투인원 노트북의 가장 치명적인 단점은 사실상 3D 게임이 불가능한 그래픽 성능이다. 하지만 노트북 펜S는 내장 GPU(UHD 620)를 앞서는 외장 GPU '엔비디아 지포스 MX 150'이 탑재된다. 1.5GHz 동작 클록의 GDDR5 메모리 2GB와 짝을 이루는 외장 GPU는 매끄러운 4K 동영상 재생 환경을 제공한다. HD 해상도에서 로스트아크가 줄곧 5~60프레임이 유지되는 3D 게임 또한 부드럽게 플레이되는 성능이다. 다만 외장 GPU 탑재는 노트북 내부 발열 상승의 요인이 될 수밖에 없다.

 

UFS 카드

 


SSD
는 노트북 속도를 놀라울 정도로 높여주지만, 가격이 부담이다. HDD는 적은 투자로 많은 용량을 확보할 수 있지만 협소한 노트북 내부에 들어설 자리가 없다. 그러나 SSD UFS 카드를 동시에 사용하면서 적절히 구성해 놓으면 성능을 잃지 않으면서도 더 많은 저장 공간을 이용할 수 있다. 노트북 펜S는 마이크로SD와 같은 슬롯을 쓰는 UFS 카드가 지원된다. , UFS 카드를 통합하면 노트북 펜S 저장 공간이 늘어난다.

 

▲ 왼쪽이 UFS 카드, 오른쪽은 USB 3.0 메모리  

 

간단한 벤치마크로 UFS 카드의 속도가 충분한지를 확인했다. 크리스탈디스크마크에서 측정된 읽기 쓰기 값은 각각 332MB/s, 192MB/s가 나왔다. USB 3.0 메모리를 앞서는 시스템 성능에 부정적인 영향을 주지 않으면서 데이터 저장과 이동에 균형잡힌 성능임을 나타낸다. 요즘은 클라우드 서비스에 의존하는 경향이 있지만, 인터넷 접속에 의존하지 않고도 빠르게 데이터 전송을 할 수 있다는 점에서 전력 소비가 적은 UFS 카드는 유용하다. UFS 카드의 유일한 단점은 지갑이 넉넉해야 한다는 것이다.

 

보조 기판

 


보조 기판 역할은 크게 USB 3.1 단자와 전원 온오프, 기가비트 무선 랜, 윈도우 잠금 해제 기능의 지문인식 센서, S펜 작동이다. 이제 USB 3.0 이상 단자가 없는 노트북은 찾기 어렵다. 적어도 2개 이상의 USB 3.0 단자가 있어야 마우스, 외장 장치 연결에 편하기 때문이다. 노트북 펜S USB 타입C 단자 모양의 USB 3.1 1(USB 타입C 모양의 썬더볼트3 2개를 포함해 사실상 3)가 탑재된다. 기존 USB 타입A 단자와 달리 위아래 방향 상관없이 꽂을 수 있는 디자인의 USB 타입C 단자는 보조 배터리를 이용한 노트북 충전뿐 아니라 USB 타입A 모양을 하는 마우스, 키보드, USB 메모리 같은 더 다양한 종류의 주변기기를 연결할 수 있다는 점에서 활용도가 크다.

 


두 가지의 노트북 펜S 전용 어댑터가 제공된다. 가령 'USB C to HDMI 젠더'를 사용하면 노트북 펜S HDMI 모니터가 연결되고, 'USB C to A 젠더'는 사용 중인 마우스, 외장 장치 연결 기능을 한다.

 

 

보조 기판 최상단 손가락 마디 크기의 반짝이는 칩이 기가비트 무선 인터넷 기능이다. 듀얼 밴드 인텔 와이어리스-AC 9560D2W 모듈은 노트북 펜S 왼쪽과 오른쪽 두 개의 안테나선을 활용하는 넓은 공간에 멀리 떨어진 무선 공유기와 연결 기능을 한다. 기가 무선 공유기와 연결됐을 때 이 듀얼 밴드 무선 칩은 758.08Mbps, 773.57Mbps의 다운로드, 업로드 속도가 나왔다.

 

윈도우 헬로(지문+카메라)

 


보조 기판 맨 아래 FPC로 연결된 손톱 크기의 작은 부품은 지문인식 센서다. 노트북 펜S 사용자는 윈도우 헬로를 지원하는 이 지문인식 센서를 통해 극도로 단순한 그렇지만 안전한 윈도우 잠금 해제의 유용성을 즐길 수 있다. 너무나도 자연스럽다. 그냥 컴퓨터 앞에 앉아 손가락을 올리면 바로 로그인이 된다. 지문인식 센서가 없는 노트북은 비밀번호를 입력해야만 한다. 안타깝게도 윈도우 헬로가 탑재된 노트북은 현재로서는 많지 않다.

 

 

노트북 펜S에는 지문 말고도 360도 회전 화면 상단 직외선 카메라가 윈도우 헬로 기능을 한다. 사용자가 PC 앞에 앉으면 곧바로 얼굴을 인식하고 자동 로그인한다. 설정 항목의 '로그인' 메뉴에서 얼굴을 스캔하면 다음부턴 기기를 쳐다보는 직관적인 제스처에 윈도우는 잠금 해제로 반응한다. 쌍둥이가 아닌 이상 다른 사람의 얼굴로 로그인이 되지 않는다. 보안을 중시하는 사용자는 지문과 얼굴 인식이 기기와 데이터를 이용하는 더 안전한 방식임을 알고 있을 것이다.

 

S

 


노트북 펜S 하단에 S펜이 빌트인 방식으로 수납된다. 펜 끝을 살짝 바깥쪽으로 당기면 분리와 동시에 필기 입력 기능의 에어 커맨드가 실행되도록 설계됐다.

 

 

에어 커맨드의 유기적인 반응은 내부를 보면 금방 이해된다. S펜이 바깥으로 빠지면서 노트북 펜S 내부 에어 커맨드 호출 스위치를 살짝 스치면서 실행되는 구조다.

충전이 필요 없는 S펜은 4096단계의 필압 인식과 스케치, 드로잉, 필기 전용의 3가지 팁을 바꿔가며 정밀한 필기 입력이 가능하다. 마우스 없이 화면을 찍어 소프트웨어를 실행하거나 작업할 때도 편하다. 다만 S펜은 전자기 공명식으로 삼성전자 제품만 호환된다. 갤럭시 노트와 갤럭시 탭, 갤럭시 북, 그리고 노트북 펜S까지 서로 다른 제품군에 공통으로 쓸 수 있다. 바꿔 말하면 갤럭시 노트9의 펜이 노트북 펜S와 연결되면 프레젠테이션 중 슬라이드를 넘기는 리모트 컨트롤 기능을 활용할 수 있다는 의미다.

참고 링크 : 삼성 노트북 펜S, S펜을 마스터하는 앱 7가지

 

512GB SSD


지구상에서 가장 빠르다는 명성을 얻기란 쉽지 않다. 저장 장치에도 최신 기술이 적용됐다. SSD 가운데서 메인보드 PCIe에 직접 연결돼 고속 전송을 보장하는 M.2 NVMe 방식의 512GB SSD가 사용된다.

 

 

모델명 'PM981' SSD는 삼성전자가 칩을 64단으로 쌓은 3D 낸드플래시와 새로운 피닉스 컨트롤러의 조합이다. 64 3D 낸드플래시는 평면 낸드에 비해 성능뿐 아니라 안정성에서도 경쟁력을 갖는다. 위로 쌓으면 쌓을수록 용량이 커지는 데다 셀 간 간섭은 줄여 신뢰성이 높고 소비전력이 낮기 때문이다. 3D 낸드는 미세공정 기술이 10나노(1나노는 10억 분의 1mm) 이하에서 벽에 부딪히자 개발한 기술이다.

 

 

노트북 펜S는 지금까지 더기어에서 테스트한 노트북 가운데 가장 빠른 SSD를 탑재한다. 크리스탈디스크마크뿐 아니라 AS SSD 벤치마크 같은 보편적으로 쓰이는 벤치마크 도구에서 노트북 펜S SSD는 명백하게 M.2 NVMe SSD 가운데 최고의 성능을 보였다. 크리스탈디스크마크 결과 값은 다양한 대기열과 스레드 깊이로 작은 파일 성능을 측정한다는 점에서 노트북에 주어진 시간에 일을 좀 더 정확하게 알 수 있다는 것을 의미한다. 배낭에서 꺼내 전원 버튼을 누르면 프로젝터 화면이 준비되기 전에 작업 준비가 마무리되는 모습을 확인할 수 있다.

 

360도 회전 15.6인치 터치스크린

 


노트북 펜S 15.6인치 터치스크린이 360도 회전하는 전통적인 노트북부터 평평한 태블릿까지 다양한 모드를 지원하는 투인원(컨버터블) PC. 화면 해상도는 풀HD(1,920 x 1,080 픽셀)이고 기본 제공되는 S펜 입력을 지원한다.

 


이처럼 노트북과 태블릿 두 가지 모드로 사용할 수 있는 투인원 PC에서 힌지는 부드럽고 때로는 단단히 고졍돼야 이상이 안 생긴다노트북 펜양쪽 끝 두 개의 힌지는 화면을 젖힐 때 큰 힘이 들지 않고 135도 정도로 펼쳐지면힌지가 키보드를 받쳐주어서 타이핑에 편안한 각도를 만들어준다.

 

화면을 완전히 뒤집는 태블릿 모드는 그리기 앱의 훌륭한 도화지가 되어준다. 그림을 그리는 동안 S펜은 실시간 반응을 해 전혀 방해가 없었다. 음영을 더 정교하게 표현하고 싶어서 펜을 꾹 눌렀는데 4096단계 필압이 왜 중요한지를 생각했다. 키보드와 터치 패드 없이 디지털 지우개 등을 이용해 창의력을 발휘하는 기능이 정말 마음에 들었다.

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