[시사오늘·시사ON·시사온= 한설희 기자]

삼성전자는 AI엔진을 탑재한 메모리 반도체 제품군을 확대한다고 24일 밝혔다. 메모리와 시스템반도체의 융복합을 통해 다양한 글로벌 기업들과 차세대 메모리 반도체 생태계를 선점하기 위해서다.

삼성전자는 이날 온라인으로 개최된 반도체 학회 ‘Hot Chips’를 통해 지난 2월 업계 최초 개발한 HBM-PIM과 PIM 기술을 적용한 다양한 사례를 소개했다. 

삼성전자는 이날 학회에서 △D램 모듈에 AI엔진을 탑재한 ‘AXDIMM(Acceleration DIMM)’ △모바일 D램과 PIM을 결합한 ‘LPDDR5-PIM’ 기술 △HBM-PIM의 실제 시스템 적용 사례 등을 각각 소개했다.

AXDIMM은 PIM 기술을 칩 단위에서 모듈 단위로 확장한 제품으로, D램 모듈에 AI 엔진이 장착됐다. 병렬 처리를 극대화해 성능을 높였고, AI엔진으로 D램 모듈 내부에서 연산이 가능해져 AI 가속기 시스템의 에너지 효율을 높일 수 있다. 기존 제품에 AI 엔진을 탑재하는 방식으로, 기존 시스템 변경 없이도 적용 가능하다.

AXDIMM은 현재 글로벌 고객사들의 서버에서 성능 평가를 진행하고 있다. 성능은 약 2배 향상됐고, 시스템 에너지는 40% 이상 감소하는 것으로 확인됐다.

삼성전자는 모바일 분야까지 PIM을 확대 적용한 LPDDR5-PIM 기술도 공개했다. PIM 기술이 모바일 D램과 결합할 경우 데이터센터 연결 없이도 휴대폰 독자적으로 AI 기능을 수행할 수 있어, 음성인식·번역·챗봇 등에서 성능이 2배 향상되고 에너지가 60% 이상 감소됐다. 

삼성전자는 또한 지난 2월 공개한 HBM-PIM을 실제 시스템에 적용한 사례도 설명했다. 

FPGA 개발 업체인 미국 자일링스(Xilinx)가 자사인 AI 가속기 시스템에 HBM-PIM을 탑재할 경우, 기존 대비 성능은 약 2.5배 높아졌으며 시스템 에너지는 60% 이상 감소됐다. PIM을 D램 공정에 접목시키면 빅데이터 시대에서 새로운 메모리 패러다임이 될 수 있다는 게 삼성전자의 설명이다. 

아룬 바라다라잔 라자고팔 자일링스 상품기획 시니어 디렉터는 “인공지능 응용 분야에서 HBM-PIM의 성능과 에너지 효율 향상을 위해 삼성전자와 지속 협력할 것”이라고 전했다. 

삼성전자는 내년 상반기 내 다수 고객사들의 AI 가속기에 PIM 기술 플랫폼을 적용하고, PIM 기술 표준화와 에코 시스템 구축을 통해 인공지능 메모리 시장을 확대한다는 방침이다. 

김남승 삼성전자 메모리사업부 DRAM 개발실 전무는 “HBM-PIM은 업계 최초의 인공지능 분야 맞춤형 메모리 솔루션으로, 이미 고객사들의 AI 가속기에 탑재돼 평가받고 있다”며 “상업적 성공의 가능성을 보였고 향후 표준화 과정을 거쳐 차세대 슈퍼컴퓨터와 인공지능용 HBM3, On-Device AI용 모바일 메모리, 데이터센터용 D램 모듈로 확장할 예정”이라고 밝혔다.