삼성, 첫 'CXL D램' 개발..."데이터센터용 D램 용량 혁신"

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기존 DDR, 1개당 16개 모듈 그쳐
새 인터페이스로 확장성 크게 높여
서버에 꽂기만 하면 TB급 용량 지원
차세대 컴퓨팅·데이터센터 활용 전망

삼성전자가 업계 최초로 개발한 CXL 기반 D램. <사진=삼성전자>
<삼성전자가 업계 최초로 개발한 CXL 기반 D램. <사진=삼성전자>>

삼성전자가 차세대 컴퓨팅 인터페이스에 기반을 둔 D램 기술을 최초로 개발했다. 기존 D램의 한계점이던 용량 확장 문제를 극복, 데이터 폭증 시대에 대응할 수 있을 것으로 기대된다.

삼성전자는 11일 차세대 인터페이스 '컴퓨트 익스프레스 링크'(CXL) 기반의 D램 메모리 기술을 개발했다고 밝혔다. 현재 컴퓨팅 시스템에는 다양한 인터페이스가 있다. 메모리 반도체인 D램 분야에서는 '더블 데이터 레이트'(DDR)라는 인터페이스가 범용으로 활용된다.

그러나 DDR 기반 D램은 치명적인 단점이 있다. 서버 구조상 중앙처리장치(CPU) 1개에 최대 16개 모듈만 사용할 수 있기 때문이다. 인공지능(AI)과 고성능 컴퓨팅 시대가 도래하면서 서버가 감당해야 할 데이터 양은 폭증하고 있지만 D램 용량을 늘리는 데에는 한계가 있어 대안이 필요한 상황이었다.

이를 해결하기 위해 등장한 인터페이스가 CXL이다. CXL은 고성능 컴퓨팅 시장에서 CPU와 함께 사용되는 가속기, 메모리, 저장장치 등을 효율적으로 활용하기 위해 고안된 인터페이스다. CPU, 메모리, 그래픽처리장치(GPU), 서버, 소프트웨어(SW) 업계가 새로운 인터페이스인 CXL을 개발하고 정착시키기 위해 2019년 컨소시엄을 꾸리기도 했다.

CXL인터페이스 활용 예시. <사진=삼성전자>
<CXL인터페이스 활용 예시. <사진=삼성전자>>

삼성전자는 컨소시엄 논의를 바탕으로 업계에서 처음으로 CXL 기반 메모리를 개발했다. CXL 기반 메모리의 가장 큰 장점은 '확장성'이다. 기존 서버 구조를 통째로 바꾸거나 교체하지 않고도 인터페이스 개선만으로 시스템 내 D램 용량을 대폭 늘릴 수 있다. CXL 기반 메모리는 외장형 저장장치인 솔리드스테이트드라이브(SSD)와 유사한 모양새를 하고 있다. SSD 생산에 쓰이는 폼팩터를 CXL D램에 적용했기 때문이다.

장치 안에는 DDR 기반 D램 칩과 함께 이들이 CXL 인터페이스와 호환할 수 있도록 돕는 CXL 컨트롤러 칩도 장착된다. 사용자가 SSD를 사용하듯 이 장치를 서버에 꽂기만 하면 기존 시스템 내 D램과 공존하면서 메모리 용량을 테라바이트급까지 확장할 수 있다. 게다가 캐시 일관성까지 있어 연결 속도도 향상된다. 삼성전자 관계자는 “CXL D램의 컨트롤러는 DDR D램과 CXL D램을 함께 사용할 수 있도록 다양한 기술을 지원한다”고 설명했다.

삼성전자는 CXL 기반 D램 메모리를 인텔 플랫폼에서 검증을 마쳤다고 밝혔다. 대용량 D램을 손쉽게 구현할 수 있는 기술을 적기에 상용화해 주요 데이터센터, 클라우드 업체와의 협력을 확대해 나갈 방침이다. 박철민 삼성전자 메모리사업부 상무는 “삼성전자 CXL D램 기술은 차세대 컴퓨팅, 대용량 데이터센터, AI 등 미래 첨단 분야에서 핵심 메모리 솔루션 역할을 할 것”이라면서 “CXL 생태계가 빠르게 확장할 수 있도록 세계적 기업과의 협력을 강화해 나갈 계획”이라고 밝혔다.

강해령기자 kang@etnews.com