[프라임경제] 삼성전자(005930)가 AI(인공지능) 시대 메모리 반도체의 한계를 극복할 방안으로 '컴퓨트 익스프레스 링크(CXL)' 기술에 주목했다. 오는 2028년 CXL 시장 성장세가 본격화될 시점에 맞춰 선두 지위를 다지는 데 총력을 다하겠다는 의지다.
최장석 삼성전자 메모리사업부 신사업기획팀장(상무)은 18일 서울 중구 태평로빌딩에서 열린 'CXL 기술 & 솔루션' 설명회에서 "CXL이 오는 2028년에는 메모리 업계의 메인스트림(주류)으로 자리 잡을 것"이라며 이같이 밝혔다.
최 상무는 "CXL 기술의 가장 진보된 형태인 CXL 3.1이 발전을 거듭해 2028년 이후에는 다수의 서버가 하나의 메모리 풀을 공유, 효율적으로 데이터를 처리하는 시스템으로 진보할 것"이라고 말했다.
그는 "고객들이 CXL 메모리를 사용하기 위해서는 관련된 시스템, 응용(애플리케이션), 소프트웨어가 다 필요하다"면서도 AI 시대 데이터 폭증으로 CXL 기술에 대한 관심이 커진 만큼 2028년 시장이 본격 개화할 것으로 내다봤다.
◆차세대 메모리 솔루션 'CXL D램', AI 시대 이끈다
CXL은 '빠르게 연결해서 연산한다'는 의미로 중앙처리장치(CPU), 그래픽처리장치(GPU), 스토리지 등의 다양한 장치를 효율적으로 연결해 보다 빠른 연산 처리를 가능하게 하는 차세대 인터페이스다.
CXL은 인공지능(AI) 열풍과 함께 AI 시대 차세대 메모리 기술로 주목받고 있다. AI 수요 증가로 AI 학습·추론 데이터양이 폭발적으로 늘어나고 있지만 기존 D램은 한정된 범위 내에서만 용량을 확장할 수 있기 때문이다.
CXL에 기반한 D램인 CMM-D는 다양한 종류의 프로세서를 하나의 시스템으로 연결해 대용량의 데이터를 효율적으로 처리할 수 있도록 하는 제품이다. D램의 용량 및 성능 확장 한계를 개선할 수 있어 AI 시대 차세대 솔루션으로 떠오르고 있다는 설명.
또 CXL D램 솔루션은 기존 D램과 공존하며 시스템 내 대역폭과 용량을 확장할 수 있는 것이 특징으로, 데이터 처리량이 폭발적으로 늘어나도 소화할 수 있어 차세대 컴퓨팅 시장에서 고성장이 예상된다.
그간 데이터센터나 서버의 용량을 확장하기 위해서는 서버를 추가로 증설해야 했으나, 기존 서버에서 SSD를 꽂던 자리에 그대로 CMM-D를 꽂아 사용하면 편리하게 용량을 확장할 수 있다.
최 상무는 "삼성전자는 CXL 개발 및 양산을 위해 10년 이상 노력해왔다"며 "현재는 수많은 업체와 제품을 평가하거나 고객 사이트(지역)에 엔지니어를 파견해 구동해보는 활동을 시행 중"이라고 설명했다.
삼성전자는 올해 2분기 CXL 2.0을 지원하는 256GB(기가바이트) CMM-D 제품을 출시하고 주요 고객사들과 검증을 진행하고 있다.
◆CXL D램 선두주자…기술 혁신 이어간다
삼성전자는 CXL D램 선두주자로서 입지를 다지고 있다. 지난 2021년 5월 업계 최초 CXL 기반 D램 제품을 개발한 데 이어 업계 최고 용량 512GB CMM-D, 업계 최초 CMM-D 2.0 등을 연달아 내놨다.
최 상무는 "지금까지 삼성전자가 가장 많은 고객에게 가장 많은 샘플을 제공했다"며 "고객 맞춤형 CXL 기술로 차별화를 보이겠다"고 말했다.
특히 지난해 5월 개발이 완료된 삼성전자의 'CXL 2.0 D램'은 업계 최초로 '메모리 풀링' 기능을 지원한다. 메모리 풀링이란 서버 플랫폼에서 다수의 CXL 메모리를 묶어 풀(Pool)을 만들고, 각각의 호스트가 풀에서 메모리를 필요한 만큼 나누어 사용할 수 있는 기술이다.
이를 이용하면 CXL 메모리의 전 용량을 유휴 영역 없이 사용할 수 있어 데이터 전송 병목현상이 줄어든다는 게 삼성의 설명.
데이터센터의 경우 효율적인 메모리 사용으로 서버 운영비를 절감할 수 있는 장점이 있어 총 소유 비용(TCO) 절감도 가능하다.
삼성전자는 지난 3월 글로벌 반도체 학회 '멤콘 2024'에서 CXL 기반 D램인 CMM-D, D램과 낸드를 함께 사용하는 CMM-H(Hybrid), 메모리 풀링 솔루션 CMM-B(Box) 등 다양한 CXL 기반 솔루션을 선보인 바 있다.
또 업계 최초로 리눅스 업체 레드햇으로부터 인증 받은 CXL 인프라도 보유하고 있다. CXL 관련 제품부터 소프트웨어까지 서버 전 구성 요소를 삼성 메모리 리서치 센터에서 검증할 수 있다.
한편 삼성전자는 메모리 업체 중 유일한 CXL 컨소시엄 이사회 멤버로 선정돼 CXL 기술의 고도화 및 표준화를 위한 역할을 수행하고 있다. 해당 컨소시엄에는 삼성을 비롯해 AMD, 인텔, ARM, HPE, IBM, 메타, 엔비디아, 마이크로소프트(MS) 등이 참여하고 있다.
