“D램·낸드플래시 경쟁 관계 아냐···메모리 1차 연산 기능 개발 중”
[시사저널e=이호길 기자] SK하이닉스는 차세대 메모리 반도체가 데이터를 저장하는 고유 역할과 함께 컴퓨팅 프로세스·연산 기능을 갖춰야 할 것이라고 내다봤다. 이를 위해 컴퓨팅 시스템 활용을 위한 차세대 인터페이스인 ‘컴퓨트 익스프레스 링크(CXL)’와 연산 기능을 갖춘 ‘프로세싱 인 메모리(PIM)’를 개발 중이라고 설명했다.
이성훈 SK하이닉스 미래기술연구원 공정기반기술 담당(부사장)은 23일 서울시 강남구 보코 호텔에서 열린 ‘반도체 기술 동향 전망 세미나’에서 ‘차세대 메모리 반도체 기술 전망’이란 주제로 발표하며 메모리 제품 기술이 시스템 반도체와 융복합하는 형태로 진화하고 있다고 밝혔다.
이 부사장은 “지난 2020년에 64제타바이트(ZB)였던 글로벌 데이터 처리 규모가 2025년에는 180ZB, 2030년에는 540ZB로 증가할 것으로 예상된다”며 “여러 경제 상황에 따라 부침은 있겠지만, 메모리 산업에 대한 전망은 굉장히 밝다”고 말했다.
이어 메모리의 기술적 척도인 데이터 저장 용량 증가, 처리 속도 향상, 소비 전력 절감을 위해 D램의 경우 집적도를 높이기 위한 미세화가 중요하지만, 셀을 집어넣을 수 있는 공간이 물리적 한계에 봉착했다고 진단했다. 이에 낸드플래시처럼 위로 쌓아 올리는 3D D램 구조를 고려하고 있다고 부연했다.
낸드의 경우 300단 이상 제품이 개발 중인 가운데 적층과 함께 저항값이 낮은 소재 개발을 통한 측면 미세화(Lateral Scaling)로 저장 용량을 늘릴 필요성이 제기된다. 한 셀에 비트 여러 개 이상의 데이터를 저장하는 멀티 셀 기술 개선도 요구된다.
이 부사장은 “D램 미세화가 중요하다고 말했는데, 실질적인 사업 부문에서 제품을 보면 ‘대역폭을 넓혀서 고속으로 처리할 수 있도록 해달라’는 요청을 많이 받는다. 이를 반영해서 고대역폭 메모리(HBM)가 탄생한 것 같다”며 “이제는 D램과 낸드가 경쟁 관계가 아니라 시장 기술을 어떻게 구현할 수 있느냐는 부분으로 가고 있어서 CXL 메모리라는 방향으로 진화하고 있다”고 설명했다.
또 차세대 제품인 PIM에 대해 “메모리가 과거처럼 중앙처리장치(CPU)와 그래픽처리장치(GPU)로 이동하기 이전에 잠시 저장하는 요소가 아니라 프로세싱하는 게 필요해졌기 때문에 CPU와 GPU로 연결하는 기술이 중요하다”며 “D램을 연산 장치로 보내기 전에 메모리가 1차 연산까지 할 수 있는 기능을 개발하고 있다”고 말했다.
SK하이닉스가 개발한 PIM은 D램 기반 시스템 대비 연산 속도가 최대 16배 빨라졌다. GPU와 HBM을 연결하면 전력 효율은 7배, 대역폭은 10배 개선된 것으로 나타났다.
이 부사장은 “메모리가 갖고 있는 고유의 기술적 역할과 프로세스 컴퓨팅을 할 수 있는 연산에 대한 기능을 갖는 게 앞으로 메모리가 지향해야 하는 방향”이라며 “칩 메이커뿐만 아니라 생태계가 하나로 연결되지 않으면 반도체 사업에서 뒤처질 수밖에 없다고 생각한다”고 강조했다.
#SK하이닉스#D램#낸드#메모리#HBM#CXL#PIM
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