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HBM 이을 차세대 메모리 `CXL`, 패권다툼 시작됐다

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삼성·SK하이닉스 기술개발 박차
인텔·AMD 등 생태계 확장나서
하반기부터 시장 개화 전망나와
HBM 이을 차세대 메모리 `CXL`, 패권다툼 시작됐다
SK하이닉스가 개발한 CXL D램. [SK하이닉스 제공]

차세대 메모리 기술인 컴퓨터 익스프레스 링크(CXL)가 이르면 올해 하반기부터 시장이 개화할 전망이다. 삼성전자와 SK하이닉스 등 국내 업체들은 기술 개발에 박차를 가하고 있고 인텔과 같은 글로벌 기업도 생태계 확장에 힘을 쏟고 있다.

16일 업계에 따르면 인텔의 팻 겔싱어 최고경영자(CEO)는 지난 4일(현지시간) 대만에서 열린 정보기술(IT) 전시회 '컴퓨텍스 2024'에서 차세대 데이터 센터용 신형 프로세서 '제온 6'를 공개했다.

제온 6는 CXL 2.0을 지원하는 첫 서버용 중앙처리장치(CPU)다. 서버용 CPU 시장의 80% 이상을 차지하는 인텔이 CXL 2.0을 받아들인 만큼 CXL 상용화가 머지않았다는 관측이 나온다.

CXL은 2019년 처음 등장한 개념으로 서로 다른 기종의 제품을 효율적으로 연결하는 차세대 인터페이스를 일컫는다. 메모리 용량 한계와 서버의 유연성을 확장한 만큼 반도체 업계에서는 기존의 아쉬움을 극복할 차세대 솔루션으로 꼽고 있다.

일반적인 컴퓨팅 시스템에서는 CPU 1개당 사용할 수 있는 D램 모듈이 제한돼 데이터 처리량을 늘리기 위해서는 CPU를 새롭게 증설해야 한다. 그러나 CXL은 기존 CPU와 시스템온칩(SoC), 그래픽처리장치(GPU), 프로그래머블 반도체(FPGA) 등 장치 간 직접 통신을 가능하게 하고 메모리를 공유할 수 있다. 기존 DDR4, DDR5 등 메모리 모듈은 CPU 1개당 16개의 D램이 최대치이지만 CXL을 이용하면 메모리 용량을 적어도 두 배 이상 확장할 수 있다. CXL이 고대역폭메모리(HB M)와 함께 인공지능(AI) 시대에 필요한 기술로 주목받는 배경이다.

시장조사업체 욜 인텔리전스에 따르면 글로벌 CXL 시장은 오는 2028년 150억달러(약 20조원)에 달할 것으로 점쳐지고 있다.

HBM 이을 차세대 메모리 `CXL`, 패권다툼 시작됐다
삼성전자의 CXL 2.0 D램. [삼성전자 제공]

삼성전자와 SK하이닉스 등 국내 기업들도 기술 개발에 한창이다. 여기에 인텔, AMD 등이 CXL 호환을 확대한다고 선언한 만큼 향후 시장이 빠르게 커질 것으로 보인다.

국내에서는 일단 삼성전자가 CXL에서 한 발 앞서있다는 평가다. HBM에서 SK하이닉스에 주도권을 내준 만큼 미래에는 시장 주도권을 놓치지 않겠다는 의지를 내비치는 것으로 읽힌다.

삼성전자는 2021년 세계 최초로 CXL 기반 D램 기술을 개발한 데 이어 이듬해 5월 DDR5 기반 512GB CXL D램 제품을 개발하는 등 상용화 작업에 힘쓰며 주도권 확보에 나섰다. 지난해 5월에는 업계 최초로 CXL 2.0을 지원하는 128GB CXL 2.0 D램을 개발했고 같은 해 12월 리눅스 글로벌 1위 기업 레드햇과 CXL 메모리 동작 검증에 성공했다.

올해 3월에는 글로벌 반도체 학회 '멤콘 2024'에서 CXL 기술을 기반으로 한 CMM-D(D램), 낸드와 D램을 함께 사용하는 CMM-H(하이브리드), 메모리 풀링 설루션인 CMM-B(박스) 등을 선보였다.

SK하이닉스 역시 올해 하반기 상용화를 목표로 CXL 솔루션 개발에 몰두하고 있다. 2022년 8월 DDR5 D램 기반 첫 96GB CXL 메모리 솔루션 샘플을 개발했고 최근 열린 '컴퓨텍스 2024'에서는 CXL를 장착해 기존 시스템보다 대역폭과 용량을 각각 50%, 100% 확장한 CMM-DDR5를 소개했다.

윤선영기자 sunnyday72@dt.co.kr


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