AXDIMM(Acceleration DIMM).[삼성전자 제공]

삼성전자가 AI엔진을 탑재한 메모리 반도체 제품군을 확대한다. 인공지능과 메모리 융복합을 이끄는 PIM(Processing-in-Memory) 기술을 HBM(High Bandwidth Memory) 외에 D램과 모바일 분야까지 확장한다. 이를 통해 차세대 메모리 생태계를 선점하겠다는 전략이다.

삼성전자는 24일 온라인으로 개최된 핫 칩스(Hot Chips) 학회에서 PIM 기술을 적용한 새 제품군과 HBM-PIM의 응용사례를 소개했다.

PIM(Processing-in-Memory) 기술은 메모리 내부에 연산 작업을 수행하는 프로세서 기능을 더한 차세대 융합기술이다.

핫 칩스 학회는 업계가 차세대 반도체 기술을 공개하는 주요 학회로, 1989년부터 매년 열리고 있다.

삼성전자는 이날 학회에서 D램 모듈에 AI엔진을 탑재한 AXDIMM

(Acceleration DIMM), 모바일 D램과 PIM을 결합한 LPDDR5-PIM 등을 선보였다.

AXDIMM은 PIM 기술을 칩 단위에서 모듈 단위로 확장, D램 모듈에 AI엔진을 장착한 제품이다. AI엔진을 통해 D램 모듈 내부 자체에서 연산이 가능해져 CPU와 D램 모듈 간 데이터 이동량을 줄일 수 있다는 게 특징이다. AI 가속기 시스템의 에너지 효율도 높일 수 있다.

AI 가속기란 인공지능을 실행하기 위한 전용 하드웨어를 의미한다. CPU 등 기존엔 범용 컴퓨터 부품으로 인공지능을 실행했으나, 점차 인공지능 전용의 하드웨어 필요성이 대두되면서 AI 가속기 수요가 급증하고 있다. 미국 시장조사기관 트랙티카에 따르면, 2017년 16억달러 규모의 AI 가속기 시장은 2025년엔 663억달러에 이를 것으로 전망된다.

삼성전자 관계자는 “글로벌 고객사의 서버 환경에서 성능을 평가 중이며 성능은 약 2배 향상되고 시스템 에너지는 40% 이상 감소되는 것으로 확인됐다”고 전했다.

삼성전자는 모바일 분야까지 PIM을 확대 적용한 ‘LPDDR5-PIM’ 기술도 공개했다. PIM이 모바일 D램과 결합하면 ‘온 디바이스 AI(클라우드 서버를 거치지 않고 휴대폰 독자적으로 정보를 수집·연산)’ 성능이 크게 향상된다. 시범 적용해 본 결과, 음성인식이나 번역, 챗봇 등의 프로그램을 수행할 때 2배 이상 성능이 향상되고 60% 이상 에너지가 감소되는 것으로 확인됐다.

또 삼성전자는 지난 2월 세계 최초로 공개한 HBM-PIM을 실제 탑재한 검증 결과도 이날 발표했다. 미국 반도체업체 자일링스는 이날 학회에서 현재 상용 중인 AI 가속기에 HBM-PIM를 탑재하면 기존 시스템 대비 성능은 약 2.5배 향상되고 시스템 에너지는 60% 이상 감소된다고 발표했다.

기업용 소프트웨어 업체인 SAP의 HANA 코어 리서치 앤 이노베이션 총괄 올리버 렙홀츠(Oliver Rebholz)는 “AXDIMM을 활용한 시스템의 성능 예측 평가에서 성능 향상과 높은 에너지 효율이 기대된다”며 “SAP는 인메모리 데이터베이스 플랫폼 ‘SAP-HANA’ 의 성능 향상을 위해 삼성전자와 협력을 지속해 나갈 것”이라고 밝혔다. 김상수 기자