삼성, HBM 잇는 '메모리 게임체인저' CXL 드라이브 건다

[이데일리 김정남 기자] 삼성전자가 차세대 메모리 ‘게임체인저’로 불리는 컴퓨트익스프레스링크(CXL)에 드라이브를 건다. 제2의 고대역폭메모리(HBM)로 여겨질 정도로 수익성이 높은 CXL과 관련한 새로운 솔루션을 대거 공개했다. HBM에서는 한발 늦으며 자존심을 구겼지만 CXL을 통해 다시 주도권을 잡겠다는 의지가 강하다.

27일 업계에 따르면 최진혁 삼성전자 DS부문 미주 메모리연구소장(부사장)은 간밤 미국 캘리포니아주 마운틴뷰에서 열린 세계적인 반도체 학회인 ‘MEMCON(멤콘) 2024’에서 기조연설을 통해 “인공지능(AI) 혁신은 메모리 반도체 기술 혁신 없이는 지속할 수 없다”며 CXL 기반 솔루션들을 선보였다.

최진혁 삼성전자 DS부문 미주 메모리연구소장(부사장)이 26일(현지시간) 미국 캘리포니아주 마운틴뷰에서 열린 세계적인 반도체 학회인 ‘MEMCON(멤콘) 2024’에서 기조연설을 하고 있다. (사진=삼성전자 제공)

◇CXL 메모리, CPU와 직접 통신…용량 무한 확장

CXL은 AI, 머신러닝, 빅데이터 등 고성능 연산이 필요한 애플리케이션에서 서로 다른 기종의 제품을 효율적으로 연결하는 차세대 기술 규격이다. CXL 메모리는 CXL 인터페이스를 통해 중앙처리장치(CPU)와 직접 통신하면서 메모리와 프로세서 사이의 데이터 전송 대역폭을 늘리고 지연 시간을 줄일 수 있다. 또 메인 D램과 공존하면서 시스템의 메모리 용량을 이론상으로는 무한대로 확장할 수 있다. CXL이 AI 시대 들어 HBM에 이은 또 다른 게임체인저로 불리는 이유다.

최 부사장은 “삼성전자는 메모리 분야의 리더”라며 “AI 시대의 잠재력을 함께 발휘할 수 있도록 파트너들과 협력하고 고객사들에게 서비스를 제공할 것”이라고 했다.

최 부사장은 △낸드플래시와 D램을 함께 사용하는 CMM-H(하이브리드) △메모리 풀링 솔루션인 CMM-B(박스) 등 새로운 솔루션을 공개했다. 삼성전자(005930)는 지난해 5월 업계 최초로 CXL 2.0을 지원하는 128GB D램 개발 소식을 알린 데 이어 같은해 12월 △삼성 CMM-D △삼성 CMM-DC △삼성 CMM-H △삼성 CMM-HC 등 네 개의 상표를 한 번에 출원했다. 삼성 내부에서는 CXL을 CXL 메모리 모듈의 약어인 CMM으로 부른다.

삼성전자는 아울러 VM웨어와 함께 계층형 메모리용 CXL 메모리 모듈 하이브리드(CMM-HTM)라는 세계 최초의 프로그래머블 반도체(FPGA) 기반 계층형 메모리 솔루션인 피베리(Peaberry) 프로젝트를 선보였다. AIC(애드-인 카드) 폼팩터에 D램과 낸드플래시를 결합해 함께 사용하는 방식이다. 이를 통해 메모리 관리 문제를 해결하고 가동 중지 시간을 줄여 성능을 극대화할 수 있다. 최 부사장은 “CXL은 메모리의 효율적인 관리가 가능하고 시스템의 안전성을 높일 수 있다”고 말했다.

◇CXL 컨소시엄의 유일한 D램업계 이사회 멤버

최 부사장의 발표가 주목받는 것은 올해 CXL D램 시장이 본격화할 게 유력하기 때문이다. 글로벌 서버용 CPU의 80% 이상을 차지하는 인텔이 올해 상반기 중 CXL 2.0을 지원하는 CPU를 출시할 것으로 알려져서다. 현재 CXL 표준은 3.1까지 개발돼 있는데, 인텔의 서버용 CPU는 CXL 1.1까지만 지원하는 상황이다.

삼성전자는 2019년 출범한 CXL 컨소시엄에서 D램업계의 유일한 이사회 멤버다. 이는 CXL 메모리 생태계의 미래를 논의하고 기술 표준을 개발하는 비영리 단체다. 삼성전자 외에 마이크로소프트, 구글, 메타, 엔비디아, AMD, ARM, 인텔, IBM 등이 이사회에 속해 있다. 삼성전자는 CXL을 HBM에 이은 차세대 ‘맞춤형 메모리’로 낙점하고 대대적인 투자에 착수한 상태다.

삼성전자는 이날 HBM 솔루션 역시 대거 공개했다. 황상준 D램 개발실장(부사장)은 “양산 중인 3세대 HBM2E와 4세대 HBM3에 이어 12단 5세대 HBM3E와 32Gb 기반 128GB DDR5 제품을 상반기에 양산할 것”이라고 말했다. 삼성전자는 이번 멤콘에서 부스를 마련해 세계 최초의 12단 HBM3E 제품을 전시했다. 삼성전자는 지난달 업계 최초로 12단 HBM3E 개발에 성공한 사실을 알리면서 고객사에 샘플을 납품했다고 전했다.