[S리포트] ③ 넥스트 HBM 키운다… SK하이닉스, AI 반도체 승부수

['반도체 겨울론' 속에 더 빛나는 SK하이닉스] HBM 이어갈 CXL 기술 개발 매진

SK하이닉스가 CXL(컴퓨트 익스프레스 링크)메모리 개발에 매진하고 있다. 사진은 SK하이닉스가 개발한 CXL D램 이미지. /사진=SK하이닉스

SK하이닉스가 HBM(고대역폭메모리)을 이을 차세대 AI 메모리로 주목받는 CXL(컴퓨트 익스프레스 링크)메모리 고도화에 속도를 내고 있다. 거대언어모델(LLM)과 같은 AI의 발전과 확산을 위해 반도체뿐 아니라 이를 뒷받침하기 위한 시스템 애플리케이션 기술 고도화 필요성이 커지고 있어서다. SK하이닉스는 선제 기술 개발을 통해 글로벌 주도권을 확보하고 차세대 주력 사업으로 육성한다는 방침이다.

올해 하반기 'CXL 2.0' 규격이 적용된 첫 서버용 CPU가 시장에 출시되면 관련 시장이 본격 개화할 전망이다. 서버용 CPU 시장 점유율 71%로 1위를 차지하고 있는 인텔이 올 하반기 CXL 2.0을 지원하는 CPU '제온6'(시에라포레스트)를 출시할 예정이다.

CXL은 중앙처리장치(CPU)와 시스템온칩(SoC), 그래픽처리장치(GPU), 프로그래머블 반도체(FPGA) 등 여러 장치 간 직접 통신을 가능케 하는 기술이다. HBM이 하나의 칩 성능을 높여 AI 연산 가속을 돕는 반면 CXL 기반 D램은 여러 대의 서버가 메모리를 공유할 수 있도록 해 용량을 늘리고 속도를 높인다.

CXL 본격 상용화에 맞춰 SK하이닉스는 관련 제품 양산에 나설 계획이다. SK하이닉스는 올해 하반기 상용화를 목표로 96GB·128GB 용량의 CXL 2.0 모듈에 대한 고객사 인증 절차를 밟고 있다.

SK하이닉스는 지난 5월 DDR5 대비 50% 넓은 대역폭, 100% 늘어난 용량을 제공하는 'CMM(CXL Memory Module)-DDR5'를 선보였다. 함께 공개한 나이아가라(Niagara) 2.0은 여러 개의 CXL 메모리를 묶은 CXL 풀드 메모리(Pooled Memory) 솔루션이다. 여러 호스트(CPU, GPU 등)가 최적의 상태로 용량을 나눠 쓰도록 해 유휴 메모리가 없게 하고 전력 소모를 줄인 게 특징이다.

지난달엔 CXL 최적화 소프트웨어인 'HMSDK'의 주요 기능을 오픈소스 운영체제 리눅스(Linux)에 탑재, CXL 기술 활용의 표준을 정립했다. HMSDK는 기존 메모리와 확장된 CXL 메모리 간의 대역폭에 따라 차등적으로 메모리를 할당해 기존 응용 프로그램을 조정하지 않고도 메모리 패키지의 대역폭을 30% 이상 확장할 수 있다. 자주 사용하는 데이터를 더 빠른 메모리로 옮겨주는 '접근 빈도 기반 최적화' 기능을 통해 기존 시스템 대비 성능을 12% 이상 개선했다.

생성형 AI로 데이터양이 증가하면서 CXL 시장이 동반 성장할 것으로 예상된다. 글로벌 시장조사업체 '욜인텔리전스'는 2022년 170만달러(약 22억원) 규모였던 CXL 시장이 2028년 150억달러(약 20조원) 수준으로 커질 것으로 내다봤다.

SK하이닉스 관계자는 "향후에도 지속적인 차세대 기술, 제품에 대한 과감한 투자와 더불어 생산기지에 대한 차질 없는 준비를 통해 미래 시장을 선점해 나가는 '토털 AI 메모리 프로바이더'로 성장해 나갈 것"이라고 밝혔다.

최유빈 기자 langsam41@mt.co.kr