삼성디스플레이가 인텔과 협력해 유기발광다이오드(OLED) 소비전력을 최대 22%까지 줄일 수 있는 저전력 HDR 기술을 개발했다.

삼성디스플레이는 인텔과 함께 노트북 환경에서 HDR 사용 시 소비전력을 절감할 수 있는 ‘스마트파워 HDR™(SmartPower HDR™)’ 기술을 개발했다고 7일 밝혔다.

스마트파워 HDR™은 기존 HDR 모드가 콘텐츠 종류와 관계없이 고정된 높은 구동 전압을 사용하는 방식과 달리, 콘텐츠 특성에 따라 구동 전압을 조절해 불필요한 전력 소모를 줄이는 것이 특징이다.

해당 기술을 적용하면 웹 브라우징이나 문서 작업과 같은 일반적인 사용 환경에서는 OLED 발광 소비전력을 최대 22%까지 줄일 수 있으며, 고화질 게임이나 영상 재생 환경에서도 최대 17%의 전력 절감 효과를 낼 수 있다.

삼성디스플레이는 인공지능(AI) 노트북 보급이 확대되는 상황에서, 기존 HDR 모드 사용 시 발생하던 전력 소모 문제를 개선해 고화질 HDR 환경을 보다 효율적으로 제공할 수 있을 것으로 보고 있다.

삼성디스플레이와 인텔은 지난해 2월 기술 협력을 위한 양해각서(MOU)를 체결한 이후 해당 기술을 공동 개발해 왔다.

양사는 노트북 시스템온칩(SoC)이 실시간으로 프레임별 최대 휘도 값을 분석한 뒤, 이를 OLED 패널을 제어하는 타이밍 컨트롤러(T-CON)에 전달하는 방식을 적용했다.

T-CON은 전달받은 밝기 데이터와 전체 픽셀 중 실제로 발광하는 비율을 의미하는 OPR(On Pixel Ratio)을 함께 분석해 콘텐츠에 맞는 최적의 구동 전압을 설정한다.

삼성디스플레이 관계자는 “스마트파워 HDR™은 HDR의 화질 장점을 실제 사용 환경에서 체감할 수 있도록 구현한 기술”이라고 강조했다.

차세대 저전력 기술 '스마트파워 HDR' [삼성디스플레이 제공]

한편 AI 노트북에서 전력 소모 문제가 부각되는 배경에는 연산 구조와 사용 방식, 시스템 설계가 복합적으로 얽혀 있다.

최근 AI PC는 CPU·GPU뿐 아니라 전용 신경망처리장치(NPU)를 포함한 이종 연산 구조를 채택하고 있지만, 실제 사용 환경에서는 이론적 효율과 체감 배터리 시간 사이에 차이가 발생하는 사례가 적지 않다.

가장 큰 요인 중 하나는 AI 연산이 여전히 CPU나 GPU에 집중되는 구조다.

병렬 연산과 높은 클럭으로 동작하는 CPU·GPU에서 AI 추론을 수행할 경우, 동일한 작업이라도 NPU 대비 전력 소모가 크게 늘어난다.

항상 켜짐(on-device) AI 기능 역시 전력 부담을 키우는 요인으로 지목된다.

배경 흐림, 노이즈 캔슬링, 실시간 자막·번역, 얼굴 인식 로그인과 같은 기능은 백그라운드에서 상시 추론을 수행하는 경우가 많다.

특히 화상회의나 스트리밍처럼 장시간 실행되는 서비스에 AI 효과가 결합되면, 사용자는 성능 향상을 체감하는 대신 배터리 사용 시간이 단축되는 경험을 하게 된다.

이러한 환경에서 디스플레이 전력 효율은 AI 노트북의 체감 사용 시간을 좌우하는 또 다른 축으로 부각되고 있다.

AI 기능이 상시 동작하는 구조에서는 화면이 켜져 있는 시간 자체가 길어지는 경향이 있어, 디스플레이에서 발생하는 전력 손실이 전체 소비 전력에서 차지하는 비중이 커진다.

삼성디스플레이와 인텔이 공동 개발한 ‘스마트파워 HDR™’은 콘텐츠 특성에 따라 OLED 구동 전압을 조절함으로써, HDR 환경에서도 불필요한 전력 소모를 줄이려는 접근으로 해석된다.

AI PC 시장이 확대될수록 전력 문제는 단순히 연산 성능의 문제가 아니라, 시스템 전반의 에너지 관리 과제로 전환되는 흐름이다.

연산 장치의 역할 분담과 소프트웨어 최적화, 그리고 디스플레이와 같은 주변 하드웨어의 저전력 기술이 결합될 때, AI 기능을 상시 활용하면서도 기존 노트북 수준의 배터리 사용 시간을 유지하는 방향으로 진화가 가능하다는 점이 이번 기술 개발의 맥락으로 볼 수 있다.