구리선 대신 빛으로 연결 … AI데이터센터 병목 없앤다

SK하이닉스, 국내외 석학과
'인공지능 CPO기술' 공동연구
네이처誌에 논문 게재 성과

SK하이닉스가 인공지능(AI) 시스템 병목 현상을 해결할 기술로 꼽히는 공동패키징광학(CPO) 로드맵이 담긴 논문을 공개했다. 반도체에 광 기술을 접목하는 '실리콘포토닉스'에서 메모리 반도체의 중요성을 강조한 논문이다.

20일 SK하이닉스는 이러한 내용이 담긴 '고성능 컴퓨팅 및 인공지능을 위한 CPO 기술' 논문이 국제 학술지 '네이처 일렉트로닉스'에 게재됐다고 밝혔다. 이번 논문은 홍승훈 SK하이닉스 AI 인프라 팀장과 이규상 버지니아대 전기컴퓨터공학과 교수가 교신저자로 참여했다. 일리노이대 어배너섐페인, 난양공대, 매사추세츠공대, 연세대 연구진도 공동으로 연구를 수행했다.

이번 연구의 핵심은 CPO를 메모리 칩까지 연결했다는 점이다. 현재 CPO는 서버 내에서 AI 반도체의 데이터를 광섬유를 통해 전달하는 것이 핵심이다. 기존의 구리로 연결돼 전기로 전달되는 데이터를 광통신으로 대체하는 것이다.

이번 연구는 광통신의 적용 범위를 '메모리 인터페이스'까지 확장했다. 메모리를 그래픽처리장치(GPU) 옆에 두는 기존 AI 시스템이 아니라 메모리와 GPU 간 거리를 두는 대신 이를 광통신으로 연결한다. SK하이닉스는 물리적 공간 제약이 따르는 기존 패키징의 한계를 넘어 광 인터포저로 메모리와 프로세서를 직접 연결하는 '옵틱스 중심' 아키텍처를 구현해 데이터 이동 효율을 극대화한다고 설명했다. 이 구조가 도입되면 여러 가속기가 거대한 메모리 풀을 공유할 수 있어 시스템 수준의 데이터 이동을 더욱 유연하게 설계하고 AI 모델의 대형화에 기민하게 대응할 수 있게 된다.

[이덕주 기자]