"20조 시장 잡아라"…HBM서 한발 늦은 삼성, CXL 선점 '고삐'

D램 용량 무한대로 확장 가능…업계 첫 CXL 동작검증 완료 등 상용화 속도

[아이뉴스24 권용삼 기자] 인공지능(AI) 반도체의 부상으로 고대역폭메모리(HBM)에 이어 '컴퓨트익스프레스링크(CXL)’가 새로운 D램 규격으로 주목받고 있는 가운데, 삼성전자가 'CXL'을 미래 먹거리로 점찍고 시장을 선점하기 위해 속도를 내고 있다.

삼성전자가 업계 최초로 개발한 CXL 2.0을 지원하는 128GB CXL D램 제품 이미지. [사진=삼성전자]

31일 업계에 따르면 CXL은 처리해야 할 데이터 양이 기하급수적으로 증가하는 문제를 해결할 수 있는 차세대 D램 규격으로 주목받고 있다. 이론상 D램 용량을 무한대로 확장할 수 있어 최근 △생성형 AI △자율주행 △인메모리 데이터베이스 플랫폼 등에 적합한 메모리 반도체로 꼽힌다.

아울러 CXL은 △중앙처리장치(CPU) △그래픽처리장치(GPU) 등 다양한 프로세서와 메모리를 연결하는 'PCIe' 기반의 통합 인터페이스 표준이다. 이에따라 데이터 처리 지연과 속도 저하, 메모리 확장 제한 등 여러 난제를 해결할 수 있는 기술로 평가받고 있다.

시장 성장 가능성도 크다. 시장조사업체 욜 인텔리전스에 따르면 글로벌 CXL 시장은 오는 2028년 150억달러(약 20조원)에 달할 것으로 전망된다.

삼성전자는 최근 업계 최초로 기업용 리눅스 1위 기업 레드햇과 CXL 메모리 동작을 검증하는 데 성공했다. 이번 검증은 지난해 5월 양사가 공동으로 추진한 차세대 메모리 분야 소프트웨어 기술 관련 협력 결과다.

이번 CXL 메모리 동작 검증으로 데이터센터 고객들은 별도의 소프트웨어 변경 없이 손쉽게 삼성 CXL 메모리를 사용할 수 있게 됐다. 삼성전자는 기업용 리눅스 OS(운영체제)인 '레드햇 엔터프라이즈 리눅스(RHEL 9.3)'에 CXL 메모리를 최적화하고 △가상 머신(Red Hat KVM) △컨테이너 환경(Red Hat Podman)에서 메모리 인식, 읽기, 쓰기 등의 동작 검증을 완료했다.

앞서 삼성전자는 지난 2021년 5월 세계 최초로 CXL 기반 D램 기술을 개발했다. 이어 1년 만인 2022년 5월에는 더블데이터레이트(DDR)5 기반 512기가바이트(GB) CXL D램 제품을 개발했다.

올해 5월에는 업계 최초 CXL 2.0을 지원하는 128GB CXL 2.0 D램 상용화에 성공했다. 지난 4일에는 CXL 관련 총 4종의 상표를 출원했다. 출원 이름은 △삼성 CMM-D △삼성 CMM-DC △삼성 CMM-H △삼성 CMM-HC 등이다.

삼성전자 화성캠퍼스에 위치한 SMRC 입구 모습. [사진=삼성전자]

류영호 NH투자증권 연구원은 "CXL의 도입은 단순한 메모리 용량의 확대뿐 아니라 메모리 설계 구조·종류·컨트롤러 사양 적용에 완전한 자유도를 줄 수 있다"며 "최근 HBM의 높은 가격과 제한적인 확장성 등으로 인해 CXL에 대한 관심이 커질 전망"이라고 설명했다.

배용철 삼성전자 메모리사업부 상품기획실 부사장은 "삼성전자는 소프트웨어, 데이터센터, 서버 등 다양한 파트너사와 긴밀한 협력을 통해 CXL 메모리 생태계 구축에 앞장서 왔다"며 "레드햇과의 협력은 최첨단 하드웨어와 소프트웨어 기술의 결합으로, CXL 생태계가 한 단계 더 발전하는데 기여할 것"이라고 말했다.

한편 SK하이닉스도 추격에 나선 상태다. 지난해 8월 DDR5 D램 기반 첫 96GB CXL 메모리 솔루션 샘플을 개발했다. 이어 같은 해 10월엔 업계 최초로 CXL 기반 연산 기능을 통합한 메모리 솔루션 CMS 상용화에 성공했다. SK하이닉스는 DDR5 기반 96GB·128GB CXL 2.0 메모리 솔루션 제품 중심으로 내년 상반기내 고객 인증을 완료하고 내년 하반기 상용화한다는 계획이다.

미국 마이크론도 지난 8월 '플래시 메모리 서밋 2023' 행사에서 CXL 2.0을 지원하는 메모리 확장 모듈 'CZ120'을 선보였다.

/권용삼 기자(dragonbuy@inews24.com)