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삼성전자, PIM·LLW 등 '넥스트 HBM' 개발 한창…"표준화 논의 중"

삼성전자가 HBM(고대역폭메모리)의 뒤를 이을 차세대 D램 솔루션을 대거 개발하고 있다. PIM(프로세싱-인-메모리) 등 일부 기술의 경우 반도체 표준화 기구에서 규격 논의가 한창 진행되고 있는 상황으로, 향후 상용화 계획이 구체화될 것으로 기대된다. 손교민 삼성전자 마스터는 13일 오전 서울 강남 소재에서 열린 '제10회 인공지능반도체조찬포럼'에서 이같이 밝혔다. 이날 AI 시대를 위한 D램 솔루션(DRAM Solutions for AI Era)을 주제로 발표를 진행한 손 마스터는 "AI 산업에서 요구하는 메모리 성능이 실제 개발 속도를 넘어서면서, 메모리 업체들도 D램의 집적도 향상을 위한 각종 신기술을 개발하고 있다"며 "이에 따라 트랜지스터와 커패시터 모두 미세화되고 구조도 진화하고 있다"고 설명했다. 대표적인 차세대 D램 기술로는 PIM과 VCT(수직 트랜지스터 채널)와 CXL(컴퓨트 익스프레스 링크), LLW(저지연·광대역) D램 등이 꼽힌다. 삼성전자는 잠재 고객사 및 산업에 따라 각 D램을 병행 개발하며, AI 시대를 준비하고 있다. 손 마스터는 "최근 AI 산업에서 각광받는 HBM은 서버에서 지속 채용될 것이나, 고비용 및 고전력 특성으로 모든 컴퓨팅 시스템이 HBM을 쓸 수는 없을 것"이라며 "때문에 LPDDR-PIM과 CXL 등이 충분히 의미있는 솔루션이 될 수 있다"고 말했다. LPDDR은 저전력 D램을 뜻한다. 현재 LPDDR5X 세대까지 상용화된 상태로, 차세대 버전인 LPDDR6의 표준화 제정이 마무리되고 있다. PIM은 메모리 반도체에서 자체적으로 데이터 연산 기능을 처리할 수 있도록 만든 반도체로, 두 요소를 결합하면 전력 효율성이 뛰어난 D램을 구현하는 것이 가능해진다. CXL은 고성능 서버에서 CPU(중앙처리장치)와 함께 사용되는 GPU 가속기, D램, 저장장치 등을 효율적으로 활용하기 위한 차세대 인터페이스다. 각기 다른 인터페이스로 상호연결이 어려웠던 기존 시스템과 달리, CXL은 PCIe(PCI 익스프레스; 고속 입출력 인터페이스)를 기반으로 각 칩의 인터페이스를 통합해 메모리의 대역폭 및 용량을 확장할 수 있다. 손 마스터는 "LPDDR6는 규격이 어느 정도 마무리 돼서 활발히 개발 중"이라며 "PIM, LLW D램 등의 제품도 반도체 표준화 기구인 제덱(JEDEC)에서 규격 논의가 한창 진행되고 있다"고 말했다. LLW D램은 입출력(I/O) 단자를 늘려 데이터를 송수신하는 통로인 대역폭을 높인 차세대 D램이다. 차세대 HBM 시장을 좌우할 커스텀 HBM의 중요성도 강조했다. 손 마스터는 "HBM4부터 파운드리를 통해 베이스 다이(Die) 제조하는데, 고객이 원하는 대로 제품을 만들어 줄 수 있다는 점에서 큰 변화"라며 "메모리 사업부가 고객의 요구에 맞는 메모리를 만들기 시작하게 된 계기라고 볼 수 있다"고 밝혔다.

2025.05.13 14:38장경윤 기자

파네시아, CXL 개발자 컨퍼런스서 'CXL 3.x' 스위치 솔루션 공개

국내 팹리스 스타트업 파네시아는 올해 국내 기업으로서 유일하게 CXL 개발자 컨퍼런스(CXL DevCon)에 참가해 고출력(high fan-out) CXL 3.x 스위치 기반 프레임워크를 선보였다고 7일 밝혔다. CXL DevCon은 CXL 표준을 제정하는 CXL 컨소시엄에서 주관하는 공식행사로서, 올해 2회차를 맞았다. 지난달 29일, 30일 양일간 미국 캘리포니아주 산타 클라라에서 진행됐다. CXL은 고성능 서버에서 CPU(중앙처리장치)와 함께 사용되는 GPU 가속기, D램, 저장장치 등을 효율적으로 활용하기 위한 차세대 인터페이스다. PCIe(PCI 익스프레스)를 기반으로 다수의 장치를 하나의 인터페이스로 통합해 메모리의 대역폭 및 용량을 확장할 수 있다. 파네시아는 올해 국내 기업으로서는 유일하게 전시 기업으로 참여해 대표 제품인 고출력 CXL 3.x 스위치와 이를 기반으로 한 프레임워크를 선보였다. 파네시아가 선보인 고출력 CXL 3.x 스위치는 서로 다른 CXL 장치들을 캐시 일관성이 보장된 하나의 시스템으로 통합하는 가교 역할을 한다. 파네시아가 자체 개발한 저지연 CXL IP를 기반으로 개발된 데에 더해, 한꺼번에 더 많은 장치를 연결할 수 있는 고출력 SoC 구조를 가짐으로 시스템의 평균적인 홉 수를 줄여 지연시간을 최소화한다. 또한 파네시아의 스위치는 여러 대의 스위치를 다수의 계층으로 연결하는 멀티-레벨 스위칭(multi-level switching) 기능, 그리고 각 장치가 장착되는 물리적 위치인 '포트'를 기준으로 장치 간의 논리적인 연결 구조와 연결 경로를 유연하게 설정하는 포트-기반 라우팅(port-based routing, PBR) 기능을 모두 지원한다. 뿐만 아니라 CPU, GPU, 메모리 등 모든 종류의 시스템 장치에 대한 연결을 지원하기 때문에, 수많은 시스템 장치들을 다양한 형태와 조합으로 연결해 고객의 요구에 맞는 대규모 시스템을 구축하는 데 용이하다. 파네시아는 이번 전시회에서 CXL 3.x 스위치를 활용해 CXL 서버 노드를 여러 개 연결해 구축한 'CXL Composable Server'도 출품했다. 각 서버 노드에는 파네시아의 또 다른 제품인 CXL IP를 활용해 개발한 CPU, GPU, 메모리 장치 등이 종류별로 장착돼 있다. 덕분에 고객들은 그때그때 필요한 장치가 장착된 노드를 추가로 장착해 수요에 알맞은 형태로 시스템을 구축할 수 있다. 파네시아는 해당 프레임워크를 기반으로 검색증강생성(RAG), 대규모언어모델(LLM) 등의 AI 응용 및 과학 시뮬레이션을 가속하는 데모를 시연하며, 행사에 참석한 CXL 전문기업들로부터 많은 주목을 받았다. 파네시아 관계자는 “CXL 3.x 스위치 기술을 다룬 발표와 출품은 파네시아가 유일했다”며 “CXL 컨소시엄의 리더들에게도 CXL 3.x 스위치는 새로운 기술이기에, 이번 파네시아의 출품작과 발표에 많은 관심을 보인 것 같다”고 말했다.

2025.05.07 14:56장경윤 기자

파네시아 정명수 대표, IITP 원장상 수상

파네시아는 정명수 대표가 과학기술정보통신부와 정보통신기획평가원(IITP)이 주최하는 2025 ICT 기술사업화페스티벌에서 IITP 원장상을 수상했다고 24일 밝혔다. 이번 수상은 연산스토리지, 온디바이스AI 관련 기술 등 다수의 IITP 기술개발과제를 수행하며 우수한 성과를 거두는 등 정보통신 및 R&D 발전에 기여한 공로로 수여됐다. 정 대표는 저전력 연산 스토리지 시스템 개발, ICT 및 온디바이스 AI 관련 스토리지 솔루션 개발 등을 주제로 다수의 정보통신·R&D 과제를 수행했으며, 대부분 과제의 연구책임자로서 전반적인 연구 수행을 주도했다. 이 과정에서 연산 스토리지, 온디바이스 AI 등 차세대 반도체 기술을 접목한 다양한 메모리·스토리지 솔루션을 개발함으로써, 대한민국이 미래에도 메모리·스토리지 분야 기술개발과 산업을 선도할 수 있는 원동력을 제공하는 등 국가 핵심 산업의 경쟁력 제고에도 기여하고 있다. 정 대표와 연구팀의 기술개발 성과는 이러한 의의 뿐만이 아니라, 정량적으로도 우수하다는 평가를 받았다. 연구팀은 과제 수행 중 개발한 기술에 대해 특허 출원·등록의 형태로 지식재산권을 확보한 후, 해외 유수학회에서 논문을 발표함으로써 다수의 성과를 공개했다. 연구팀은 관련 실적, 특히 해외 유수 학회 논문 발표 실적 면에서 초기 목표를 훨씬 상회하는 성과를 거두며, 정량적 우수성을 입증했다. 정 대표와 연구팀이 연구 결과를 공개한 학술대회는 일반적으로 채택률이 20%가 되지 않는 최우수 학술대회로, 대한민국 반도체 기술의 우수성을 세계적으로 알리고, 후속 연구를 가속하는 기반이 될 것으로 기대된다. 한편 정 대표는 이와 같은 과제 수행 경험 및 오랜 기간 산업계·학계에서 쌓아온 노하우를 기반으로 국가과제 기획에도 적극 참여하고 있다. 스타트업의 대표이자 CXL 컨소시엄, PCI-SIG, RISC-V, UALink 컨소시엄 등 다양한 기업간 협의체의 멤버로서 산업계 동향을 가장 앞단에서 이해하고 있으며, 컴퓨터 아키텍처 분야 최고 영예 학술대회인 ISCA 명예의 전당에 헌액되는 등 학계에서도 활발히 기여하고 있다. 이번 수상에 대해 정 대표는 “과제를 성공적으로 수행할 수 있도록 함께 해준 연구팀과 협력기관에 감사드린다”며 “앞으로도 실제 반도체 산업 현장에서 가치 있게 활용될 수 있는 기술을 개발하는 데에 매진하겠다”고 밝혔다.

2025.04.25 16:13장경윤 기자

SK하이닉스, 'CXL 2.0' D램 고객 인증 완료…데이터센터 시장 공략

SK하이닉스가 CXL(컴퓨트익스프레스링크) 2.0 기반 D램 설루션 CMM(CXL Memory Module)-DDR5 96GB(기가바이트) 제품의 고객 인증을 완료했다고 23일 밝혔다. CXL은 컴퓨팅 시스템 내 CPU와 GPU, 메모리 등을 효율적으로 연결해 대용량, 초고속 연산을 지원하는 기술이다. PCIe 인터페이스에 기반해 데이터 전송 속도가 빠르고, 메모리를 효율적으로 활용할 수 있는 풀링(Pooling) 기능을 갖췄다. SK하이닉스는 "서버 시스템에 이 제품을 적용하면 기존 DDR5 모듈 대비 용량이 50% 늘어나고, 제품 자체의 대역폭도 30% 확장돼 초당 36GB의 데이터를 처리할 수 있다"며 "이는 데이터센터를 구축하고 운영하는 고객이 투입하는 총소유비용을 획기적으로 절감하는데 기여할 수 있다"고 강조했다. 회사는 96GB 제품 인증에 이어 128GB 제품도 다른 고객과 인증 절차를 진행하고 있다. 이 제품은 10나노급 5세대(1b) 미세 공정을 적용한 32Gb(기가비트) DDR5 D램을 탑재해 전성비가 높다. 회사는 이 인증도 빠른 시일 내에 마무리 해 고객이 원하는 시점에 제품을 적기 공급할 수 있는 포트폴리오를 구축할 계획이다. SK하이닉스는 CXL D램 개발과 더불어 CXL 생태계 확장을 위한 노력도 함께 진행하고 있다. 회사는 이 제품과 최적화된 소프트웨어인 HMSDK를 자체 개발해 작년 9월 세계 최대 오픈소스 운영체제 리눅스(Linux)에 탑재하며 CXL이 적용된 시스템의 성능을 개선했다. HMSDK(Heterogeneous Memory S/W Development Kit)는 SK하이닉스 고유의 이종(異種) 메모리 소프트웨어 개발 도구다. D램 모듈과 CMM-DDR5 간의 효율적인 교차 배열을 통해 대역폭을 넓히고, 데이터 사용 빈도에 따라 적합한 메모리 장치로 데이터를 재배치해 시스템 성능을 개선할 수 있다. 강욱성 SK하이닉스 부사장(차세대상품기획 담당)은 "당사는 비용이 많이 들어가고 확장에 한계가 있는 기존 시스템을 극복하는 옵티멀 이노베이션을 실현하기 위해 다양한 설루션 제품을 개발하고 있다"며 "고객들의 다양한 응용 요구에 부합하면서도 메모리의 확장성과 유연성을 획기적으로 개선해 고객에게 최적화된 가치를 제공하겠다"고 말했다.

2025.04.23 11:02장경윤 기자

파네시아, CES서 CXL 3.1 IP 기반 GPU 메모리 확장 키트 공개

CXL 팹리스 스타트업 기업 파네시아가 지난 7일부터 10일까지 미국 라스베이거스에서 열리고 있는 세계 최대 규모의 전자 박람회 CES 2025에 참가해 CXL 3.1 IP 기반의 'GPU 메모리 확장 키트'를 공개했다. CXL 기반 GPU 메모리 확장 키트는 파네시아의 CXL IP가 탑재된 GPU(CXL-GPU)와 메모리 확장장치(CXL 메모리 확장장치)로 구성된다. 사용자들은GPU에 메모리 확장장치를 필요한 만큼 연결하여 GPU의 시스템 메모리 용량을 확장할 수 있다. 가장 큰 특징은 AI 인프라 비용 절감 효과다. 최근 챗GPT와 같은 대규모 AI 서비스가 수 테라바이트 이상의 메모리를 요구하면서, 기업들은 메모리 확장을 위해 다수의 GPU를 구매해야 했다. 하지만 파네시아의 솔루션을 활용하면, 필요한 계산량에 맞춰 GPU를 설치한 후 메모리가 부족할 경우 메모리 확장장치만 추가하면 된다. 이를 통해 불필요한 GPU 구매를 줄이고 AI 인프라 비용을 절감할 수 있다. 이러한 기술력을 인정받아 파네시아는 CES 2025 혁신상을 수상했다. 파네시아는 지난해 CES 2024에서도 'CXL 탑재 AI 가속기'로 혁신상을 받은 바 있다. AI 관련 CXL 솔루션으로 2년 연속 CES 혁신상을 수상한 것은 파네시아가 유일하다. CES 혁신상은 전 세계 100여 명의 업계 전문가로 구성된 심사위원단이 제품의 기술력, 기능성, 독창성, 혁신성 등을 종합적으로 평가해 선정한다.

2025.01.10 12:04이나리 기자

퀄리타스반도체, 美 베리실리콘에 PCIe 6.0·CXL 3.0용 IP 공급

초고속 인터페이스 IP개발 전문기업 퀄리타스반도체는 4나노미터(nm) 공정의 PCIe 6.0 PHY IP를 미국 소재의 디자인하우스 업체인 베리실리콘(VeriSilicon Inc.)에 제공한다고 9일 공시했다. 퀄리타스반도체는 지난 6월 국내 최초로 PCIe 6.0 PHY IP 개발에 성공한 후 불과 5개월 만에 글로벌 고객사와 공급 계약을 성사시키며 기술력과 시장 경쟁력을 입증했다. 이번 계약은 조기 공급 프로그램(Early Access Program)의 일환으로, 고객사의 요구사항에 맞춘 설계 지원을 통해 개발 기간을 단축하고 시장 진입을 가속화했다. 이를 통해 퀄리타스반도체는 고부가가치 IP를 제공하는 글로벌 선도업체로서의 입지를 더욱 강화했다. 계약을 체결한 베리실리콘은 고성능 ASIC 설계와 IP 솔루션을 제공하는 글로벌 디자인하우스로, 반도체 설계 분야에서 뛰어난 전문성을 보유하고 있다. 베리실리콘의 솔루션은 데이터 센터, 인공지능, IoT 등 다양한 산업 분야에서 활용되고 있다. 퀄리타스반도체의 PCIe 6.0 PHY IP와 CXL 3.0 기술은 RISC-V 기반 SoC 플랫폼에서 고속 데이터 전송 및 효율적인 메모리 연결을 지원하는 핵심 기술로 자리잡고 있다. 이번 계약을 통해 퀄리타스반도체는 RISC-V 생태계에서의 입지를 한층 강화하며, 차세대 인터커넥트 기술 분야에서 기술적 리더십을 공고히 하게 되었다. 김두호 퀄리타스반도체 대표는 “이번 계약은 PCIe 6.0과 CXL 3.0 기반의 전략적 IP 공급의 첫 성과로, 기술적, 상업적으로 큰 의미가 있다”며 “베리실리콘과의 협력을 통해 다양한 어플리케이션으로 제품을 다변화하고, 혁신적인 솔루션 개발을 통해 기술 리더로 자리매김할 것”이라고 강조했다.

2025.01.09 10:29장경윤 기자

SK하이닉스, CES에 경영진 총출동...AI 메모리 프로바이더 청사진 제시

SK하이닉스는 오는 7일부터 10일(현지 시간)까지 미국 라스베이거스에서 열리는 'CES 2025'에 참가해 혁신적인 AI 메모리 기술력을 선보인다고 3일 밝혔다. 이번 행사에는 곽노정 대표이사 사장(CEO)과 함께 김주선 AI Infra(인프라) 사장(CMO), 안현 개발총괄 사장(CDO) 등 SK하이닉스 'C-Level'(C레벨) 경영진이 참석한다. 김주선 SK하이닉스 사장은 “이번 CES에서 HBM, eSSD 등 대표적인 AI 메모리 제품을 비롯해 온디바이스 AI에 최적화된 솔루션과 차세대 AI 메모리를 폭 넓게 선보일 것”이라며 “이를 통해 '풀 스택 AI 메모리 프로바이더(Full Stack AI Memory Provider)'로서 미래를 준비하는 당사의 기술 경쟁력을 널리 알리겠다”고 강조했다. SK하이닉스는 '혁신적인 AI 기술로 지속가능한 미래를 만든다(Innovative AI, Sustainable tomorrow)'를 주제로 SK텔레콤, SKC, SK엔무브 등 SK 관계사들과 공동 전시관을 운영한다. 전시관은 SK그룹이 보유한 AI인프라와 서비스가 세상을 변화시키는 모습을 빛의 파도 형태로 구성했다. 세계 최초로 5세대 HBM(HBM3E) 12단 제품을 양산해 고객에게 공급하고 있는 SK하이닉스는 작년 11월에 개발을 공식화한 5세대 HBM(HBM3E) 16단 제품 샘플을 이번 전시에 선보인다. 이 제품은 어드밴스드(Advanced) MR-MUF 공정을 적용해 업계 최고층인 16단을 구현하면서도 칩의 휨 현상을 제어하고 방열 성능을 극대화했다. 또한 회사는 AI 데이터센터 구축이 늘면서 수요가 급증하고 있는 고용량, 고성능 기업용 SSD(eSSD) 제품도 전시한다. 여기에는 자회사인 솔리다임(Solidigm)이 작년 11월 개발한 'D5-P5336' 122TB(테라바이트) 제품도 포함된다. 이 제품은 현존 최대 용량에 높은 전력, 공간 효율성까지 갖춰 AI 데이터센터 고객들로부터 큰 관심을 받고 있다. 안현 SK하이닉스 사장은 "솔리다임에 이어 SK하이닉스도 지난 12월 QLC(쿼드러플 레벨 셀) 기반 61TB 제품 개발에 성공한 만큼 고용량 eSSD 시장에서 양사 간 균형 잡힌 포트폴리오를 바탕으로 시너지를 극대화할 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다. SK하이닉스는 PC나 스마트폰 같은 엣지(Edge)디바이스에서 AI를 구현하기 위해 데이터 처리 속도와 전력 효율을 개선한 'LPCAMM2', 'ZUFS 4.0' 등 온디바이스 AI용 제품도 전시한다. LPCAMM2는 LPDDR5X 기반의 모듈 솔루션 제품으로, 기존 DDR5 SODIMM 2개를 LPCAMM2 1개로 대체하는 성능 효과를 가지면서 공간을 절약하고 저전력과 고성능 특성을 구현한다. ZUFS는 플래시 메모리 제품인 UFS의 데이터 관리 효율을 향상시킨 제품으로, 유사한 특성의 데이터를 동일한 구역(Zone)에 저장하고 관리해 운용 시스템과 저장 장치간의 데이터 전송을 최적화한다. 차세대 데이터센터의 핵심 인프라로 자리잡을 CXL(컴퓨트 익스프레스 링크)과 PIM(프로세싱 인 메모리), 그리고 각각 이를 적용해 모듈화 시킨 CMM(CXL 메모리모듈)-Ax와 AiMX도 함께 전시한다. AiMX는 SK하이닉스의 PIM 제품인 GDDR6-AiM 기반 가속기 카드다. 특히 CMM-Ax는 고용량 메모리를 확장할 수 있는 CXL의 장점에 연산 기능을 더해 차세대 서버 플랫폼의 성능과 에너지 효율 향상에 기여할 수 있는 획기적인 제품이다. 곽노정 SK하이닉스 CEO는 “AI가 촉발한 세상의 변화는 올해 더욱 가속화할 전망으로, 당사는 올해 하반기 6세대 HBM(HBM4)을 양산해 고객들의 다양한 요구에 부합하는 맞춤형(Customized) HBM 시장을 선도하겠다”며 “SK하이닉스는 앞으로도 기술 혁신을 바탕으로 AI 시대에 새로운 가능성을 제시하고, 고객들에게 대체 불가능한 가치를 제공할 수 있도록 최선을 다하겠다”고 밝혔다.

2025.01.03 09:28장경윤 기자