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차세대 메모리 인터페이스로 각광받고 있는 CXL기술이란?

by 미하씨 2024. 2. 16.

 

1. 차세대 메모리 인터페이스 CXL

CXL이란 CPU와 메모리 반도체를 잇는 인터페이스 기술로 Computer Express Link의 약자입니다. AI시대가 도래한 현재 AI, 머신러닝, 빅데이터 등 고성능 연산이 필요한 애플리케이션에서 서로 다른 기종의 제품을 효율적으로 연결할 수 있는 다세대 인터페이스로, 기존 여러 인터페이스를 하나로 통합하여 각 장치 간 직접통신을 가능하게 하고 메모리를 공유할 수 있습니다. 게다가 기존 메인 D램과 공존하여 대역폭과 용량을 확장할 수 있기 때문에 데이터를 고속으로 처리하는 연산 성능을 획기적으로 개선할 수 있다는 장점이 있습니다.

고성능 CXL D램을 적용하면 서버1대당 메모리 용량을 8배에서 10배이상 늘릴수 있기 떄문에 대용량 데이터를 처리해야 하는 AI 기술에 최적화 되었다는 평가를 받고 있습니다.

2. CXL 시장의 성장성

증권가에서는 CXL시장의 성장이 예상보다 훨씬 빠를것으로 예상하고 있습니다. 기존 메모리 반도체의 용량 한계를 극복하기 위해 CXL 기술이 적용된 메모리 반도체의 발달할 것이기 때문입니다. 뿐만 아니라 AI시대가 본격적으로 개화하고 있기 때문 입니다. 당장 CXL 기술이 상용화 되지는 않았지만 이미 실제 제품 타입들이 나와있습니다. 최근 글로벌 빅테크 기업들이 서버 확장에 나서고 있습니다. 그만큼 CXL의 수요가 높아질 것이기 때문입니다.실제로 주요 고객사들은 CXL 기술에 관심을 가지기 시작하였으며, 이미 현재 시점에서 전자기기 뿐만 아니라, 자율주행자동차 등 AI의 활용도가 높아지고, 그 사용 범위 역시 넓어지고 있기 때문에 연산능력 보다는 메모리의 용량과 대역폭의 중요성이 커졌기 때문에 CXL 프로토콜을 이용한 메모리 용량확장을 위해 각 D램 제조사들이 CXL 메모리를 개발중에 있습니다. 

CXL시장의 규모는 2028년 약 20조원에 이를 것이라는 욜그룹의 전망속에서, 20조원의 80%인 약 16조원이 CXL D램 시장이 될 것으로 전망되어지고 있습니다.

이처럼 차세대 메모리 인터페이스로 각광받고 있는 CXL기술은 올해를 기점으로 내년까지 새로운 성장 동력이 될 것으로 보여집니다.

3. 삼성전자의 CXL D램 상용화 기대감

삼성전자가 인공지능 맞춤형 D램이 상용화를 위한 청사진을 내놓는 다는 소식을 전했습니다. 인공지능 시대에 대비해 고대역폭메모리 이후로 주목받는 차세대 CXL D램에 드라이브를 걸고 있는 것입니다. 이로써 CXL 시장이 올해부터 본격적으로 개화할 것이라는 기대감이 작용하고 있으며, CXL 관련된 종목들이 최근 주식시장에서 강세를 보이기도 했습니다.

삼성전자는 다음달 열릴 세계적인 반도체 학회에서 'HBM과 CXL 혁신'에 대해 발표한다고 하네요. 올해중으로 CXL D램을 상요화한다고 강조할 예정이라고 합니다. 삼성전자는 AI시장의 새로운 먹거리로 CXL D램에 집중하고 있습니다. 이미 그 기술을 세계 최초로 개발한 삼성전자는 작년 128GB CXL D램의 개발에도 성공을 하였습니다. 따라서 관련 종목들의 주가 역시 수혜를 받을 것으로 보여집니다.

 

삼성전자는 AI 시대를 이끌 초고성능 메모리인  HBM 3E D램인 '샤인볼트'를 선보일 예정이라고 합니다. 올 상반기에 본격적으로 양산되며 30GB 용량의 UHD 영화 40편을 1초만에 처리할 수 있다고 합니다. 뿐만 아니라 DXL D램 의 공개도 앞두고 있습니다. 이미 삼성전자는 지난해 업계 최초로 CXL 2.0을 지원하는 128GB CXL D램을 개발완료 하였습니다.

 

4. SK하이닉스의 HBM3

기존에는 CPU가 지원하는 메모리 인터페이스에 따라서 DDR4, DDR5등 특정 규격에 맞는 반도체만을 사용할 수 있었지만 CXL기술을 접목시키면 종류, 용량, 성능에 관계 없이 어떠한 메모리의 탑재도 가능하게 되는것입니다. 인공지능과 머신러닝 등의 AI기술의 발전으로 처리해야할 데이터의 양이 어마어마해 지고 있습니다. 현재의 CPU는 빠른 데이터 처리를 위해 단일칩에 많은 코어를 통합하고 있는데 AI 관련된 고성능 CPU에 100개가 넘는 코어가 존재합니다. 이렇듯 코어의 수가 증가하게 되면 코어를 담당해야 할 메모리 역시 충분한 양이 필요한데, 이와같은 이유로 HBM이 주목을 받고 있는 것입니다. CXL의 기술을 접목하게 되면 종류나 용량, 성능과는 상관없이 그 어떠한 메모리도 탑재할 수 있게 되며 시스템 메모리 용량을 기존 대비 5~10배까지 늘릴 수 있게 되는 것입니다. 

SK하이닉스는 지난해 4세대 HBM인 HBM3가 엔비디아 등 큰손들의 선택을 받기도 했습니다. SK하이닉스의 HBM3와 HBM3E 물량은 이미 고객사에 완판된 상태이며, 올해 상반기 HBM3E를 본격적으로 양산하고 6세대 제품인 16단 HBM4개발에도 나설 예정이라고 합니다.