'넥스트 D램' CXL가 뜬다…삼성·하이닉스 생산 확대

인공지능(AI), 메타버스(3차원 가상세계), 사물인터넷(IoT), 스마트카, 5G·6G 통신 등의 발달로 데이터 처리량이 매년 폭증하고 있다. 기존 서버 시스템이 수용할 수 있는 한계가 가까워졌다. 이 때문에 고속 인터페이스(접속장치)와 용량 확장 기능을 갖춘 차세대 메모리 반도체 수요도 급증했다. 

CXL 메모리 솔루션이란

차세대 메모리 솔루션 가운데 하나로 최근 가장 주목받는 기술이 '컴퓨트 익스프레스 링크(CXL)'다. CXL은 중앙처리장치(CPU)와 메모리, 그래픽처리장치(GPU), 저장장치 등을 보다 효율적으로 활용하기 위한 새로운 인터페이스로, PCI익스프레스(메인보드 확장카드 규격) 5.0에 적용된다. 

CXL는 장치 간 여러 인터페이스를 하나로 합쳐 메모리를 공유하게 한다. 각 장치가 별도의 인터페이스 없이 직접 연결되면서 대용량 데이터 처리 시 발생하는 지연 문제를 해결한다. 또한 외장형 저장장치 SSD(솔리드 스테이트 드라이브)처럼 D램 용량을 확장할 수 있다. 서로 다른 기종 간 메모리도 공유할 수 있어 효율적인 데이터 처리가 가능하다. 

CXL서도 앞서는 삼성

세계 메모리 업계를 선도하는 국내 반도체 업체도 CXL 기반 메모리 솔루션 개발에 속도를 내고 있다. 삼성전자는 지난해 5월 CXL 기반 소프트웨어 개발 솔루션 'CXL 메모리 익스팬더'를 업계 최초로 출시했다. 지난 5월에는 역시 업계 최초로 고용량 512기가바이트(GB) CXL D램을 개발했다. 이 제품을 사용하면 서버 한 대당 메모리 용량을 수십 테라바이트(TB)로 확장할 수 있다. 

삼성전자는 기존 메인 메모리와 CXL 메모리가 최적으로 동작하게 도와주는 소프트웨어 개발 도구인 '스케일러블 메모리 개발 키트(SMDK)' 업데이트 버전도 오픈소스로 공개했다. 개발자가 다양한 응용 환경에서 CXL D램 기술을 활용하는 프로그램을 개발할 수 있도록 지원해 관련 생태계를 확장하기 위함이다. 

삼성전자는 지난 2~4일(현지시각) 미국에서 열린 세계 최대 플래시 메모리 콘퍼런스에서 CXL 기반의 '메모리 시맨틱 SSD'도 공개했다. CXL 인터페이스로 데이터를 전송해 일반 SSD보다 읽기와 응답속도를 최대 20배까지 올릴 수 있다. 

SK하이닉스, CXL 메모리 샘플 개발

SK하이닉스는 DDR5 D램 기반 첫 CXL 메모리 샘플을 개발했다. 최신 기술 노드인 1a(10나노미터(㎚)급 4세대 D램) DDR5 24GB을 사용한 96GB 제품이다. SK하이닉스는 이 제품을 활용한 유연한 메모리 구성이 대역폭(Bandwidth)과 용량을 경제적으로 늘려 고객 만족도가 높을 것으로 기대하고 있다.

SK하이닉스는 CXL 메모리 생태계 확대를 위해 전용 HMSDK도 개발했다. HMSDK는 올해 4분기에 오픈소스로 배포할 계획이다. 다양한 구동 상황에서의 시스템 성능 향상 기능과 모니터링 기능을 탑재할 예정이다. 이를 통해 소프트웨어 개발자 등이 CXL 메모리를 더욱 효과적으로 활용할 것으로 예상된다. 

[스트레이트뉴스 유희석 기자]