AI 메모리 해결사 'CXL'…'한계 극복' 삼성, 업계 선도한다

[이데일리 조민정 기자] 삼성전자(005930)가 메모리 반도체의 한계를 극복한 컴퓨트 익스프레스 링크(CXL) 기술로 차세대 AI 솔루션에 박차를 가하고 있다. 인공지능(AI) 시대를 맞이해 고객들이 요구하는 메모리 용량은 점차 증가하고 있다. 삼성은 그동안 ‘반도체 간 언어 통합’이란 어려운 난관을 극복하고 CXL 기술에서 앞서나가고 있다.

삼성전자 메모리사업부 신사업기획팀장 최장석 상무.(사진=삼성전자)

◇ AI 해결사 ‘CXL’…비용↓·효율성↑

삼성전자는 18일 서울 중구 삼성전자 본관에서 ‘CXL 기술과 삼성전자 CXL 솔루션’ 브리핑을 열고 향후 CXL 시장을 내다봤다. CXL은 ‘빠르게 연결해서 연산한다’는 의미로 CPU, GPU, 스토리지 등의 다양한 장치를 효율적으로 연결해 보다 빠른 연산 처리를 가능하게 하는 차세대 인터페이스다. D램의 용량 및 성능 확장 한계를 개선할 수 있어 AI 차세대 솔루션으로 떠오르고 있다.

현재 AI의 데이터 처리량은 폭발적으로 늘어나고 있지만 D램을 한정된 범위 내에서만 확장할 수 있어 한계가 있었다. 기존 D램과 공존하며 시스템 내 대역폭과 용량을 확장할 수 있는 CXL D램 솔루션은 폭발적인 데이터 처리가 요구되는 차세대 컴퓨팅 시장에서 더욱 주목받을 것으로 예상된다.

통상 데이터센터나 서버의 용량을 확장하기 위해서는 추가적으로 서버를 증설해야 했다. 그러나 CXL을 활용하면 기존 서버에서 SSD(솔리드스테이트드라이브)를 꽂던 자리에 그대로 CMM-D를 꽂아 사용할 수 있어 편리하게 용량을 확장할 수 있다.

삼성전자는 업계 최초로 ‘메모리 풀링(Pooling)’ 기능을 지원하는 ‘CXL 2.0 D램’을 지난해 5월 개발했다. ‘메모리 풀링’이란 서버 플랫폼에서 다수의 CXL 메모리를 묶어 풀(Pool)을 만들고, 각각의 호스트가 풀에서 메모리를 필요한 만큼 나누어 사용할 수 있는 기술이다. CXL 메모리의 전 용량을 유휴 영역 없이 사용할 수 있어 데이터 전송 병목현상이 줄어들고 서버 운영비도 절감할 수 있다.

CXL 제품 이미지.(사진=삼성전자)

◇ 삼성, 최초 CXL D램 개발…“업계 선도 중”

삼성전자는 2021년 5월 업계 최초 CXL 기반 D램 제품 개발을 시작하며 선두를 차지했다. 이후 업계 최고 용량 512GB CMM-D 개발, 업계 최초 CMM-D 2.0 개발 등에 성공하며 업계를 선도하고 있다.

삼성전자는 지난 3월 글로벌 반도체 학회 ‘멤콘 2024’에서 CXL 기반 D램인 CMM-D, D램과 낸드를 함께 사용하는 CMM-H(Hybrid), 메모리 풀링 솔루션 CMM-B(Box) 등 다양한 CXL 기반 솔루션을 선보였다. 올해 2분기엔 CXL 2.0을 지원하는 256GB(기가바이트) CMM-D 제품을 출시하고, 주요 고객사들과 검증을 진행하고 있다.

뿐만 아니라 업계 최초로 리눅스 업체 레드햇으로부터 인증 받은 CXL 인프라를 보유하고 있어, CXL 관련 제품부터 소프트웨어까지 서버 전 구성 요소를 삼성 메모리 리서치 센터에서 검증할 수 있다.

삼성전자는 CXL 컨소시엄을 결성한 15개 이사회 회원사 중 하나로 메모리 업체 중 유일하게 이사회 멤버로 선정되어 CXL 기술의 고도화 및 표준화를 위한 역할을 수행하고 있다. 2019년 CXL 컨소시엄 발족 초기부터 글로벌 주요 데이터센터, 서버, 칩셋, 메모리 업체 등과 함께 CXL 생태계 확산을 위한 적극적인 활동을 이어나가고 있다.