삼성전자, 온디바이스AI 최적화한 메모리 'UFS 5.0' 개발

[아이뉴스24 황세웅 기자] 삼성전자가 스마트폰 등 모바일 기기에서 인공지능(AI) 기능을 더 빠르게 구현할 수 있는 차세대 저장장치를 선보였다.

AI 기능이 클라우드 서버를 거치지 않고 기기 안에서 직접 실행되는 온디바이스 AI 시대로 접어들면서, 데이터를 빠르게 읽고 전달하는 모바일 메모리의 중요성이 커지고 있다.

삼성전자는 업계 최초로 UFS 5.0 규격의 차세대 모바일 메모리 솔루션을 개발했다고 23일 밝혔다.

UFS는 스마트폰과 태블릿, 웨어러블, 확장현실(XR) 기기 등에 탑재되는 내장형 저장장치 규격이다.

사진, 영상, 앱 등 데이터를 저장하는 역할을 해왔지만, 온디바이스 AI 시대에는 AI 모델과 데이터를 빠르게 불러와 연산을 돕는 핵심 부품으로 역할이 확대되고 있다.

이번 UFS 5.0은 반도체 표준화 기구 JEDEC의 최신 내장 메모리 규격을 적용했다. 삼성전자의 9세대 V낸드를 기반으로 개발됐으며, 데이터 전송 대역폭은 10.8GB/s에 달한다.

성능은 전작보다 크게 향상됐다. 삼성전자 UFS 5.0은 순차 읽기 속도 10.8GB/s, 순차 쓰기 속도 9.5GB/s를 지원한다. 기존 UFS 4.1보다 성능이 2배 이상 높아져 대용량 영상과 이미지, AI 모델 데이터를 더 빠르게 저장하고 불러올 수 있다.

온디바이스 AI 환경에서는 이 같은 저장장치 성능이 사용자 경험과 직결된다.

예를 들어 사용자가 스마트폰에서 AI 기능을 활용해 고화질 영상을 편집할 경우, 애플리케이션 프로세서(AP)는 필요한 AI 모델과 원본 영상 데이터를 UFS에서 읽어오도록 명령한다.

UFS는 이 데이터를 임시 저장장치인 램(RAM)으로 빠르게 전달하고, AP는 램에 올라온 데이터를 바탕으로 AI 연산을 수행한다.

이 과정에서 UFS가 데이터를 얼마나 빠르게 읽어 램으로 전달하느냐에 따라 AI 작업 속도가 달라진다.

UFS 5.0은 10.8GB/s의 대역폭을 바탕으로 수십 GB 용량의 4K UHD급 고화질 영상도 빠르게 불러올 수 있어, AI 영상 편집이나 실시간 AI 기능 구동에 유리하다.

전력 효율도 개선됐다. 삼성전자는 UFS 5.0에 클락 게이팅과 멀티 전압 기술을 적용해 전력 효율을 전작 대비 40% 이상 높였다.

클락 게이팅은 사용하지 않는 회로의 동작 신호를 차단해 전력 소모를 줄이는 기술이다. 멀티 전압은 회로별로 최적의 전압을 적용해 소비전력과 발열을 낮추는 방식이다.

이를 통해 같은 양의 데이터를 전송하더라도 소모 전력을 줄일 수 있다.

AI 기능 사용이 늘어날수록 스마트폰 내부의 데이터 처리량과 전력 부담이 커지는 만큼, 고성능과 저전력을 동시에 구현한 저장장치가 배터리 사용 시간 확보에도 중요한 역할을 할 것으로 보인다.

제품 크기도 줄였다. 삼성전자는 UFS 5.0을 가로 7.5㎜, 세로 13㎜, 높이 0.9㎜ 크기로 구현했다.

전작보다 패키지 크기를 16.7% 줄여 스마트폰은 물론 웨어러블, XR 기기 등 내부 공간이 제한된 제품에도 적용하기 쉽도록 했다. 용량은 최대 1TB까지 제공할 계획이다.

최장석 삼성전자 메모리사업부 상품기획팀장 상무는 "온디바이스 AI 시대에는 저장장치가 단순한 데이터 저장 공간을 넘어 AI 경험을 결정하는 핵심 요소로 자리잡고 있다"며 "업계 최초 UFS 5.0 개발 완료를 통해 차세대 모바일 스토리지의 새로운 기준을 제시하고, AI 모바일 혁신을 지속적으로 주도해 나갈 것"이라고 말했다.

삼성전자는 올해 4분기부터 UFS 5.0 양산을 시작할 예정이다. 향후 플래그십 스마트폰을 비롯해 XR 헤드셋, AI 웨어러블 등 차세대 디바이스 시장 성장에 맞춰 공급을 확대한다는 방침이다.