"세상에 없던 반도체"…SK하이닉스, 차세대 메모리 'PIM' 개발
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메모리 반도체에 연산 기능 더해
처리 속도 극대화…에너지 소모 80% 줄여
메모리 반도체는 데이터 저장 역할을 맡고, 사람의 뇌와 같은 기능인 연산 등은 비메모리 반도체인 중앙처리장치(CPU)나 그래픽처리장치(GPU)가 담당하는 게 일반적이다.PIM은 이러한 공식을 깨고 연산도 할 수 있는 '차세대 스마트 메모리'다. 메모리 반도체에 연산 기능을 더해 인공지능(AI)과 빅데이터 처리 분야에서 데이터 이동 정체 문제를 풀어낼 수 있는 차세대 기술로 꼽힌다.
SK하이닉스는 이달 말 미국 샌프란시스코에서 열리는 반도체 분야 세계 최고 권위 학회인 '국제 고체 회로 학술회의'(2022 ISSCC)에서 PIM 개발 성과를 공개할 예정이다.
향후 기술이 발전하면 스마트폰 등 정보통신기술(ICT) 기기에서 메모리 반도체가 중심적 역할을 하는 '메모리 센트릭(Memory Centric) 컴퓨팅'도 가능해질 것으로 기대된다.SK하이닉스는 PIM이 적용된 첫 제품으로 'GDDR6-AiM(Accelerator in Memory)' 샘플을 개발했다. 초당 16기가비트(Gbps) 속도로 데이터를 처리하는 GDDR6 메모리에 연산 기능이 더해진 제품이다.
회사 측은 일반 D램 대신 이 제품을 CPU·GPU와 탑재하면 특정 연산의 속도가 최대 16배까지 빨라진다고 강조했다. 앞으로 GDDR6-AiM은 머신러닝(Machine Learning)과 고성능 컴퓨팅, 빅데이터의 연산·저장 등에 활용될 전망이다.
특히 GDDR6의 기존 동작 전압인 1.35V보다 낮은 1.25V에서 구동된다. 자체 연산을 하는 PIM이 CPU·GPU로의 데이터 이동을 줄여 소모되는 전력이 줄어든다. 기존 제품 대비 에너지 소모가 80% 가량 줄어들어 탄소 배출을 저감할 수 있다고 SK하이닉스는 설명했다.SK하이닉스는 최근 SK텔레콤에서 분사한 AI 반도체 기업인 사피온(SAPEON)과 협력해 GDDR6-AiM과 AI 반도체를 결합한 기술도 선보일 계획이다.
안현 SK하이닉스 부사장은 "자체 연산 기능을 갖춘 PIM 기반의 GDDR6-AiM을 활용해 새로운 메모리 솔루션 생태계를 구축할 것"이라며 "사업모델과 기술개발 방향성이 지속적으로 진화하도록 노력하겠다"고 말했다.