삼성·SK하이닉스, 사람 뇌처럼 연산하는 메모리 개발 박차

[아이뉴스24 민혜정 기자] 삼성전자와 SK하이닉스가 연산 기능을 갖춘 메모리 반도체 '프로세싱 인 메모리(PIM)' 개발에 박차를 가하고 있다. 메모리 반도체 업체들은 대량 데이터를 빠르게 처리해야 하는 인공지능(AI) 시대가 오면서 PIM에 주목하고 있다.

6일 업계에 따르면 삼성전자와 SK하이닉스는 PIM 개발에 속도를 내고 있다. 기존 메모리 반도체는 저장 역할만 하고 연산은 중앙처리장치(CPU)가 했지만, 최근엔 연산 기능도 직접 수행하는 메모리 반도체 시장이 형성되는 분위기다.

그 중에서도 PIM은 사람 뇌처럼 메모리반도체가 데이터 연산까지 할 수 있도록 만드는 기술이기 때문에 AI 반도체의 대표 주자로 꼽히고 있다.

SK하이닉스는 최근 PIM이 적용된 첫 제품으로 'GDDR6-AiM' 샘플을 개발했다. SK하이닉스는 일반 D램 대신 이 제품을 CPU·GPU와 탑재하면 특정 연산의 속도가 최대 16배까지 빨라진다고 강조했다. AI, 고성능 컴퓨팅(HPC) 등에 활용될 전망이다.

특히 GDDR6-AiM은 기존 제품 대비 에너지 소모가 80%가량 줄어들어 탄소 배출을 저감할 수 있다고 SK하이닉스는 설명했다. SK하이닉스는 최근 SK텔레콤에서 분사한 AI 반도체 기업인 사피온과 협력해나갈 예정이다.

삼성전자는 지난해 PIM 기술을 서버나 데이터센터의 AI 가속기에 탑재되는 고대역폭 메모리 반도체인 HBM2에 이식해 'HBM-PIM' 제품을 만드는 데 성공했다.

HBM-PIM을 탑재할 경우 기존 HBM2를 이용한 시스템 대비 성능은 약 2.5배 향상되고 시스템 에너지는 60% 이상 감소한다는 게 삼성 측 설명이다.

다만 기존 D램에 비해 PIM이 들어간 제품은 가격이 2배 이상 높을 전망이다. PIM이 구동되려면 하드웨어·소프트웨어 환경이 뒷받침돼야 하고 이를 위해 업체간 협력도 필요하다.

업계 관계자는 "AI 반도체가 각광 받으면서 메모리반도체 업체들이 PIM 개발에 매진하고 있다"며 "하지만 PIM 반도체에는 생태계를 넓혀 가격경쟁력을 높여야 하는 숙제가 남아 있다"고 강조했다.