챗GPT 대응… 삼성·SK, AI 반도체 개발 속도

메모리 불황 속 새먹거리 주목
하반기 신제품 줄 출시 기대감

삼성전자가 개발한 CXL 2.0 D램. 삼성전자 제공

SK하이닉스가 개발한 12단 적층 HBM3. SK하이닉스 제공

글로벌 메모리반도체 대표 기업인 삼성전자와 SK하이닉스가 챗GPT 등의 등장으로 가속도가 붙은 인공지능(AI) 시대에 맞춰 기존보다 더 빠른 차세대 반도체 기술 개발에 속도를 내고 있다.

메모리 불황 위기를 차세대 고부가가치 중심의 시장 전환기로 이끌어 경쟁사와의 격차를 벌리겠다는 계획이다. 14일 업계에 따르면 삼성전자는 최근 업계 최초로 CXL(컴퓨트 익스프레스 링크) 2.0을 지원하는 128GB CXL D램을 개발했다.

CXL은 고성능 서버 시스템에서 CPU(중앙처리장치)와 함께 사용되는 가속기, D램, 저장장치 등을 더 효율적으로 활용하기 위한 차세대 인터페이스를 의미한다. 기존 여러 인터페이스를 하나로 통합해 각 장치 간 직접 통신을 가능하게 하고, 메모리를 공유할 수 있는 것이 특징이다. 또 기존 메인 D램과 공존하면서 대역폭과 용량을 획기적으로 확장할 수 있는 것이 장점이 있다.

이번 신제품은 업계 최초로 '메모리 풀링' 기능을 지원한다. 서버 플랫폼에서 여러 개의 CXL 메모리를 묶어 풀로 만들고, 여러 호스트가 각 풀에서 메모리를 필요한 만큼 나눠 사용할 수 있는 기술이다. 이 기술을 적용하면 CXL 메모리의 전 용량을 유휴 영역 없이 사용할 수 있어 보다 효율적인 메모리 사용이 가능하다.

최근 메타버스, 인공지능(AI), 빅데이터 등 폭발적으로 증가하는 데이터양에 비해 기존의 DDR 인터페이스는 시스템에 탑재할 수 있는 D램 용량에 한계가 있어, 이를 보완할 수 있는 CXL D램과 같은 차세대 메모리 솔루션에 대한 요구가 지속되고 있다.

삼성전자는 지난해 5월 세계 최초로 CXL 1.1 기반 CXL D램을 개발한 데 이어 1년만에 CXL 2.0을 지원하는 128GB D램을 개발하는 데 성공했다.

SK하이닉스도 지난해 8월 첫 CXL 메모리 샘플을 개발했으며, 같은 해 10월에는 해당 샘플에 머신러닝·연산 기능을 통합할 수 있는 CMS(컴퓨테이셔널 메모리 솔루션) 플랫폼을 공개하기도 했다.

생성형 AI 산업 발전으로 주목받고 있는 HBM(고대역폭 메모리) 제품과 관련해서도 지속적인 기술 개발 소식이 들려오고 있다. SK하이닉스는 지난달 세계 최초로 D램 단품 칩 12개를 수직으로 쌓아올린 24GB HBM3 신제품을 개발해 고객사로부터 제품의 성능 검증을 받고 있다.

HBM은 D램을 층층이 쌓아 용량과 처리 속도를 향상시키는 제품으로, 최근 챗GPT를 비롯해 다양한 AI 서비스 개발 속도가 빨라지면서 데이터를 빨리 처리할 수 있는 HBM 제품의 관심도 함께 높아지고 있다. 전혜인기자 hye@