AI·머신러닝 최적화… CXL 앞세운 삼성 "메모리 혁신 주도"

삼성전자가 인공지능(AI) 시대를 맞아 방대한 데이터를 빠르게 처리하도록 고성능 컴퓨팅(HPC) 기술에 특화된 '컴퓨트 익스프레스 링크(CXL)' 개발·양산에 속도를 낸다. 과거 AI 반도체용 고대역폭메모리(HBM) 투자 적기를 놓쳐 경쟁사에 밀린 전철을 되풀이하지 않고, 차세대 메모리 기술에서 우위를 쥐겠다는 의지를 강하게 드러내고 있다.

14일 관련 업계에 따르면 삼성전자 반도체(DS) 부문 신사업기획팀 스토리지신사업그룹의 선창우 그룹장은 최근 열린 세계 최대 규모의 클라우드 업계 행사인 '클라우드페스트'에 연사로 나서 AI 시대에 대응하는 차세대 메모리 개발 현황 및 제품 설명 등을 진행했다.

신사업기획팀 스토리지신사업그룹은 삼성전자의 신규 메모리 제품 기획을 담당하고 있다.

선 그룹장은 "반도체 업계가 나노기술의 한계로 빠르게 향하면서 반도체는 지연 시간, 전력, 대역폭, 용량 등 발전을 위한 여러가지 장벽에 직면했다"면서 "이 문제에 대한 한 가지 해결책은 그래픽처리장치(GPU) 이상의 메모리를 활용해 사용 가능한 것은 최대한 활용하는 것이지만, 문제가 완전히 해결되지 않는다"고 말했다.

그는 "메모리 양은 중앙처리장치(CPU) 용량에 의해 제한되기 때문에 오래된 기존 CPU 아키텍처에 의존하고 있다"며 "이 문제를 해결하려면 CXL 기술을 활용해 더 세밀한 메모리 계층화 솔루션을 채택해야 한다. 이를 통해 필요할 때마다 데이터를 추가하는 것과 같은 유연성 확장 및 데이터센터의 총소유비용(TCO) 절감 등 비용을 줄이는 효과를 기대할 수 있다는 설명이다.

선 그룹장은 AI·머신러닝(ML) 분야에 적용 가능한 자사 CXL 메모리 모듈인 CMM-D, D램과 낸드를 함께 사용하는 CMM-H 및 페타바이트(PB)급 대용량 솔리드스테이트드라이브(SSD) 등 삼성전자의 차세대 메모리 솔루션을 소개했다.

CXL은 CPU 1개당 사용할 수 있는 D램이 제한된 기존 방식과 달리 필요할 때마다 메모리 추가가 가능하다. 각 장치 간 직접 통신을 원활하게 한다. 이를 통해 D램에서 처리 가능한 서버 메모리 용량을 수십 테라바이트까지 확장할 수 있다. 현재는 CXL에 맞는 CPU 규격이 없는 탓에 상용화는 되지 않았다. 그러나 세계 최대 CPU 기업 인텔이 오는 12월 CXL 규격에 맞는 CPU 5세대 '제온 프로세서' 출시를 앞두고 있어 CXL은 상용화 초읽기에 들어갔다.

삼성전자는 이번 행사에 마련된 부스에서 서버에 장착돼 고성능 연산을 돕는 최신 D램인 더블데이터레이트(DDR)5 고용량 서버 메모리 모듈(RDIMM), PCIe 기반 5세대 기업용 SSD 등 첨단 메모리 제품을 대거 전시했다.

삼성전자는 CXL 메모리를 AI 반도체 시장의 다음 전장으로 보고, 관련 기술 고도화에 주력하고 있다.

삼성전자는 2022년 5월 세계 최초로 CXL 1.1 기반 CXL D램을 개발했고, 2023년 5월에는 업계 최초 CXL 2.0을 지원하는 128기가바이트(GB) CXL D램을 개발했다. 또 지난해 12월에는 엔터프라이즈 리눅스 글로벌 1위 기업 레드햇과 CXL 동작 검증에 성공했다.

삼성전자는 올해 'CXL 데브콘', '멤콘', '레드햇 서밋' 등 주요 글로벌 반도체 행사마다 자사 CXL 제품을 전시하며 기술력을 과시하고 있다.

[e-mail] 장민권 기자