[시사오늘·시사ON·시사온= 한설희 기자]

삼성전자는 세계 최초로 메모리 반도체와 인공지능(AI) 프로세서를 하나로 결합한 ‘HBM-PIM(Processing-in-Memory)’을 개발했다고 17일 밝혔다. 

PIM은 메모리 내부에 연산 작업에 사용되는 프로세서를 더한 차세대 신개념 융합기술이다. 삼성전자는 PIM 기술을 활용해 슈퍼컴퓨터와 AI 등 초고속 데이터 분석에 활용되는 ‘HBM2 Aquabolt(삼성전자의 2세대 고대역폭 메모리반도체)’에 인공지능 엔진을 탑재한 HBM-PIM을 만들었다. 

삼성전자에 따르면, AI 시스템에 HBM-PIM을 탑재할 경우 기존 HBM2 대비 성능은 약 2배 이상 높아지고, 시스템 에너지는 70% 이상 감소된다. 

신기술은 기존 HBM 인터페이스를 사용하고 있어, 기존 HBM 고객들은 하드웨어나 소프트웨어 변경 없이 HBM-PIM으로 강력한 ‘AI 가속기(AI 실행 전용 하드웨어’를 구축할 수 있다.

삼성전자는 폰 노이만 구조(CPU와 메모리가 데이터를 주고받는 기존 컴퓨터 작업처리 방식)의 속도 한계를 극복하기 위해 메모리 내부의 각 뱅크(주기억장치 구성 최소 단위)에 인공지능 엔진을 장착, 병렬처리를 극대화해 성능을 높였다. 

신기술은 메모리 내부에서 연산처리가 가능해, CPU와 메모리간 데이터 이동이 줄어들어 AI 가속기 시스템의 에너지 효율을 증대시킬 수 있다. 

삼성전자는 최근 신기술을 D램 공정에 접목시켜 HBM-PIM을 제품화 하는데 성공, 반도체 분야 세계 최고 권위 학회인 ISSCC에 논문을 게재했다. 릭 스티븐스 미국 아르곤 국립 연구소 CELS(컴퓨팅·환경·생명과학) 연구실장은 “HBM-PIM은 AI 응용을 위한 성능과 에너지 효율 측면에서 놀라운 성과”라고 평가했다. 

한편, 삼성전자는 상반기내 다양한 고객사들의 AI 가속기에 HBM-PIM을 탑재하고 테스트 검증을 완료할 계획이다. 

박광일 삼성전자 메모리 사업부 상품기획팀장 전무는 “HBM-PIM은 AI 가속기의 성능을 극대화 시킬 수 있는 업계최초의 인공지능 맞춤형 PIM 솔루션”이라며 “고객사들과 지속적으로 협력을 강화해 PIM 에코 시스템을 구축해 나갈 것”이라고 전했다.