삼성전자가 여러 글로벌 기업들과 협력을 통해 인공지능(AI)이 탑재된 차세대 메모리 반도체 제품군을 확대해 나갈 계획이다.
삼성전자는 24일 온라인으로 개최된 핫칩스(Hot Chips) 학회에서 지난 2월 업계 최초로 개발한 HBM-PIM과 PIM 기술을 적용한 다양한 제품군과 응용사례를 소개했다.
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| ▲ 삼성전자의 AXDIMM(Acceleration DIMM) [삼성전자 제공] |
핫칩스는 업계에서 가장 주목하는 차세대 반도체 기술이 공개되는 학회다. 주요 반도체 제조사 중심으로 1989년부터 매년 개최 중이다.
삼성전자는 이날 학회에서 D램 모듈에 AI엔진을 탑재한 'AXDIMM(Acceleration DIMM)', 모바일 D램과 PIM을 결합한 'LPDDR5-PIM' 기술, HBM-PIM의 실제 시스템 적용 사례를 각각 소개했다.
AXDIMM은 PIM 기술을 칩단위에서 모듈단위로 확장한 것으로 D램 모듈에 인공지능 엔진을 장착한 제품이다.
D램 모듈의 동작 단위인 각 랭크(Rank)에 AI엔진을 탑재하고 병렬 처리를 극대화해 성능을 높인다. 또 AI엔진을 통해 D램 모듈내부에서 연산이 가능해져 CPU와 D램 모듈간의 데이터 이동이 줄어들어 AI 가속기 시스템의 에너지 효율을 높일 수 있다.
이에 더해 기존 D램 모듈에 탑재된 버퍼칩에 AI 엔진을 탑재하는 방식으로 기존 시스템 변경 없이 적용이 가능하다.
현재 AXDIMM은 글로벌 고객사들의 서버 환경에서 성능 평가가 진행되고 있으며, 성능은 약 2배 향상되고 시스템 에너지는 40% 이상 감소되는 것으로 확인됐다.
삼성전자는 초고속 데이터 분석 영역뿐만 아니라 모바일 분야까지 PIM을 확대 적용한 'LPDDR5-PIM' 기술을 공개했다.
PIM 기술이 모바일 D램과 결합할 경우 데이터센터와 연결 없이 휴대폰 독자적으로 AI 기능을 수행할 수 있는 On-Device AI의 성능과 에너지 문제를 효과적으로 해결할 수 있을 것으로 예상된다.
시뮬레이션 결과 음성인식, 번역, 챗봇 등에서 2배 이상의 성능 향상과 60% 이상의 에너지 감소가 확인됐다.
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| ▲ 삼성전자의 HBM-PIM [삼성전자 제공] |
삼성전자는 지난 2월 공개한 HBM-PIM을 실제 시스템에 탑재한 검증 결과도 이번 학회에서 발표했다.
FPGA 개발 업체인 미국 자일링스에서 이미 상용화 중인 AI 가속기 시스템에 HBM-PIM을 탑재했을 경우 기존 HBM2를 이용한 시스템 대비 성능은 약 2.5배 높아지고 시스템 에너지는 60% 이상 감소된 결과를 공개했다.
김남승 삼성전자 메모리사업부 DRAM 개발실 전무는 “HBM-PIM은 업계 최초의 인공지능 분야 맞춤형 메모리 솔루션”이라며 “향후 표준화 과정을 거쳐 AI용 HBM3, On-Device, 모바일 메모리 및 데이터센터용 D램 모듈로 확장할 예정”이라고 말했다.
삼성전자는 내년 상반기 내 다양한 고객사들의 AI 가속기를 위한 PIM 기술 플랫폼의 표준화와 에코 시스템 구축을 완료해 AI 메모리 시장을 확대해 나갈 예정이다.
[메가경제=김형규 기자]
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