삼성전자가 기존 데이터센터의 메모리 용량 한계를 극복한 새로운 개념의 D램 기술을 세계 최초로 내놨다. 삼성전자는 업계 최초로 ‘컴퓨트 익스프레스 링크(CXL)’ 기반 D램 메모리 기술을 개발했다고 11일 밝혔다. 인공지능(AI), 머신러닝, 빅데이터 등 데이터센터의 성능을 획기적으로 개선할 수 있는 대용량·고대역 D램 기술이다. CXL은 고성능 컴퓨터 환경에서 중앙처리장치(CPU)와 함께 사용되는 메모리, 저장장치 등을 더 효율적으로 활용하기 위해 새롭게 제안된 인터페이스(장치 간 연결 방식)다. 일반적인 기업용 서버 CPU는 D램 모듈을 최대 16개까지 탑재할 수 있는데 새 인터페이스를 활용하는 CXL D램은 기존 DDR D램에 더해 추가로 장착될 수 있다. 기존에는 목적지까지 갈 수 있는 길이 16곳까지가 최대였다면 이제는 도로를 더 추가해 더 많은 차량이 오갈 수 있는 발판을 만든 것이다. CXL D램은 기존 시스템의 메인 D램과 함께 시스템 메모리 용량을 테라바이트급(TB)까지 확장할 수 있다고 회사는 설명했다. 삼성전자는 2019년 인텔 주도로 발족한 ‘CXL 컨소시엄’에 참여했는데 이곳에서 제안된 내용을 실제로 구현해 낸 것이다. 새로 개발한 CXL D램 기술은 인텔 플랫폼에서 이미 검증을 마쳤다. 삼성전자는 시장 상황을 살피며 CXL 기반 메모리를 적기에 상용화하며 ‘반도체 기술 초격차’를 이어 가겠다는 계획이다. 삼성전자 측은 “데이터센터가 요구하는 차세대 기술을 선도하고 CXL 생태계가 확장될 수 있도록 글로벌 기업들과의 협력을 강화해 나가겠다”고 말했다. 한재희 기자 jh@seoul.co.kr

삼성전자가 기존 데이터센터의 메모리 용량 한계를 극복한 새로운 개념의 D램 기술을 세계 최초로 내놨다. 삼성전자는 업계 최초로 ‘컴퓨트 익스프레스 링크(CXL)’ 기반 D램 메모리 기술을 개발했다고 11일 밝혔다. 인공지능(AI), 머신러닝, 빅데이터 등 데이터센터의 성능을 획기적으로 개선할 수 있는 대용량·고대역 D램 기술이다. CXL은 고성능 컴퓨터 환경에서 중앙처리장치(CPU)와 함께 사용되는 메모리, 저장장치 등을 더 효율적으로 활용하기 위해 새롭게 제안된 인터페이스(장치 간 연결 방식)다. 일반적인 기업용 서버 CPU는 D램 모듈을 최대 16개까지 탑재할 수 있는데 새 인터페이스를 활용하는 CXL D램은 기존 DDR D램에 더해 추가로 장착될 수 있다. 기존에는 목적지까지 갈 수 있는 길이 16곳까지가 최대였다면 이제는 도로를 더 추가해 더 많은 차량이 오갈 수 있는 발판을 만든 것이다. CXL D램은 기존 시스템의 메인 D램과 함께 시스템 메모리 용량을 테라바이트급(TB)까지 확장할 수 있다고 회사는 설명했다.삼성전자는 2019년 인텔 주도로 발족한 ‘CXL 컨소시엄’에 참여했는데 이곳에서 제안된 내용을 실제로 구현해 낸 것이다. 새로 개발한 CXL D램 기술은 인텔 플랫폼에서 이미 검증을 마쳤다. 삼성전자는 시장 상황을 살피며 CXL 기반 메모리를 적기에 상용화하며 ‘반도체 기술 초격차’를 이어 가겠다는 계획이다. 삼성전자 측은 “스마트 데이터센터가 요구하는 차세대 기술을 선도하고 CXL 생태계가 빠르게 확장될 수 있도록 글로벌 기업들과의 협력을 강화해 나가겠다”고 말했다. 한재희 기자 jh@seoul.co.kr

삼성전자가 반도체 산업의 미래 경쟁력을 좌우할 ‘패키지’ 신기술을 공개했다. 삼성전자는 중앙처리장치(CPU) 등의 연산가능(로직) 칩과 4개의 HBM(고대역폭 메모리) 칩을 하나의 패키지로 구현한 차세대 패키지 기술 ‘아이큐브(I-Cube)4’를 개발했다고 6일 밝혔다. ‘아이큐브’ 뒤에 붙은 숫자는 HBM의 개수를 의미한다. ‘아이큐브4’는 초미세 배선을 구현한 실리콘 인터포저 위에 CPU 등의 로직과 HBM을 배치해 하나의 반도체처럼 동작하도록 하는 기술이 적용됐다. 여러 개의 칩을 1개의 패키지 안에 배치해 전송 속도를 높이고, 패키지의 면적도 줄일 수 있다는 설명이다. 더불어 반도체 구동에 필요한 전력도 안정적으로 공급할 수 있도록 했다. 기존 반도체들은 각각 고유의 성능을 가지고 단품 형태로 공급돼 왔다. ‘패키지’는 메모리·비메모리 반도체를 함께 집적하는 등 각기 다른 반도체를 훼손 없이 최적으로 연결해 성능을 높여주는 기술이다. 특히 반도체 집적회로 성능이 2년마다 2배로 증가한다는 ‘무어의 법칙’이 무의미해질만큼 ‘미세 공정’ 경쟁이 극단에 다다른 ‘포스트 무어’ 시대에서 패키지 기술은 반도체 산업의 중요 분야로 더욱 주목받고 있다. PC와 모바일 위주의 반도체 시장이 인공지능(AI), 자율주행, 사물인터넷(IoT), 웨어러블 등 새로운 플랫폼으로 확대되고 있는 상황에서 패키지 기술은 반도체 핵심 기술로 평가된다. 강문수 삼성전자 파운드리사업부 마켓전략팀 전무는 “고성능 컴퓨팅 분야를 중심으로 차세대 패키지 기술의 중요성이 높아지고 있다”면서 “차별화된 기술 경쟁력을 기반으로 HBM을 8개까지 탑재하는 신기술도 개발해 시장에 선보이겠다”고 밝혔다. 한편 삼성전자는 2018년 로직과 2개의 HBM을 집적한 ‘아이큐브2’ 개발을 시작으로 2020년 ‘엑스 큐브’를 선보이는 등 차세대 패키지 기술 개발을 진행해왔다. 안석 기자 sartori@seoul.co.kr

초창기 인공지능 알고리즘은 별도의 연산 하드웨어 없이 CPU를 이용해 모든 연산을 처리했습니다. 그러나 CPU는 복잡한 명령어를 순차적으로 처리하는 데 유리한 구조로 단순한 신경망 밖에 구현할 수 없다는 한계가 있습니다.  따라서 인공지능 연구자들은 CPU의 한계를 극복하기 위해 대용량 그래픽 데이터의 병렬처리에 최적화된 GPU에 주목했습니다. GPU는 수백 개의 코어를 사용해서 한꺼번에 막대한 데이터를 연산하는데, 이는 CPU보다 인공지능 연산에 유리한 구조입니다. 인공지능 연구자들은 GPU 덕분에 과거에는 상상할 수 없었던 수준까지 인공지능 알고리즘의 성능을 끌어올렸습니다. 이제는 아예 최신 GPU도 인공지능 연산을 염두에 두고 개발될 정도로 인공지능 연산을 위한 GPU 수요가 커졌습니다.  그러나 GPU라고 해서 단점이 없는 완벽한 기계는 아닙니다. GPU 가장 큰 문제점은 혼자서 일을 할 수 없다는 것입니다. GPU는 기본적으로 컴퓨터의 그래픽 연산 프로세서이기 때문에 CPU, 메모리, 스토리지와 함께 작업해야 합니다. 따라서 CPU, 메모리와 끊임없이 데이터를 주고받아야 합니다. 데이터의 양이 커질수록 연산 능력이 아니라 데이터 병목현상 때문에 속도가 느려질 수밖에 없는 것입니다.  미국의 인공지능 관련 스타트업인 세레브라스 시스템스 (Cerebras Systems, 이하 세레브라스)는 이 문제를 극복할 수 있는 새로운 대안을 제시했습니다. 이들의 해결책은 300mm (12인치) 웨이퍼 하나를 통째로 하나의 통합 프로세서로 만들어 연산 코어와 메모리를 가득 채우고 가까운 거리에서 고속으로 연결하는 것입니다.  반도체는 웨이퍼라는 동그란 원판에서 한꺼번에 제작된 후 작게 조각내 CPU나 GPU 같은 개별 제품으로 판매됩니다. 컴퓨터에서 CPU와 GPU는 PCIe 같은 인터페이스로 연결되고 역시 CPU 밖에 위치한 메모리는 메모리 컨트롤러를 통해 제어됩니다. 대용량의 데이터를 주고받기 위해 서로 가까이 있어야 하지만, CPU, GPU, 메모리는 사실 서로 멀리 떨어진 셈입니다.  세레브라스의 웨이퍼 스케일 엔진 (Wafer Scale Engine, WSE)은 웨이퍼를 여러 개로 쪼갠 후 별도의 제품으로 만들어 서로 복잡한 과정으로 데이터를 주고받는 대신 작은 연산 코어와 메모리를 그냥 하나의 웨이퍼에 두고 데이터를 한꺼번에 처리하는 새로운 접근법을 택했습니다.  세레브라스의 1세대 웨이퍼 스케일 엔진은 TSMC의 16nm 공정으로 제조되었으며 거의 40만 개의 코어와 18GB의 온 보드 SDRAM을 장착해 고속 AI 연산에 최적화되어 있습니다. 하지만 현재 최신 미세 공정을 생각하면 16nm 공정 프로세서는 시대에 다소 뒤처진 감이 있습니다. 따라서 세레브라스는 최근 TSMC의 7nm 공정을 이용한 2세대 웨이퍼 스케일 엔진을 공개했습니다. 무려 85만 개의 AI 연산 코어와 40GB의 온보드 SDRAM을 탑재했으며 트랜지스터 집적도는 1세대의 1.2조 개에 두 배가 넘는 2.6조 개에 달합니다. 이론적 성능 역시 1세대의 두 배 이상입니다.   신생 스타트업이 기술적 난이도가 상당한 프로세서 개발에 성공한 이유는 인공지능 관련 스타트업에 유리한 미국 내 환경과 정부의 적극적인 지원이 있었기 때문입니다. 1세대 웨이퍼 스케일 엔진은 로렌스 리버모어 국립 연구소 (LLNL) 같은 국책 연구소의 슈퍼컴퓨터에 통합되었고 올해 3분기부터 출하될 2세대 웨이퍼 스케일 엔진은 아르곤 국립 연구소, 로렌스 리버모어 국립 연구소 같은 미국 내 연구소는 우선 도입될 예정입니다. 신개념 인공지능 기술을 국책 연구소에서 선도적으로 도입해서 성능을 검증하고 판로를 열어준 것입니다.  중국 등 다른 나라의 거센 추격을 받고 있긴 하지만, 아직 고성능 인공지능 프로세서 분야에서는 미국이 앞서 나가고 있습니다. 엔비디아, 인텔, AMD 등 미국 반도체 회사들이 이 분야에서 가장 선두를 달리고 있고 구글, 아마존, 마이크로소프트, 페이스북 같은 거대 IT 회사들이 탄탄한 수요를 뒷받침하고 있습니다. 그리고 세레브라스 같은 신생 스타트업도 혁신적인 아이디어만 있으면 민간과 정부에서 자금을 지원받아 새로운 인공지능 프로세서를 개발할 수 있는 길이 열려 있습니다. 세레브라스의 성공 여부와 상관없이 이 분야에서 한동안 미국이 앞서 나갈 것으로 보는 이유입니다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

전 세계적으로 인터넷 서비스에 대한 수요가 폭증하면서 IT 기업들은 막대한 데이터를 실시간으로 처리할 수 있는 데이터 센터 구축에 열을 올리고 있습니다. 하지만 이 과정에서 뜨거워진 서버를 식히는 일이 새로운 과제로 떠오르고 있습니다. 최첨단 기술이 집약된 CPU, GPU, 메모리, SSD, HDD 등 각종 서버 부품들은 많은 전력을 소모하고 이를 열에너지의 형태로 배출하기 때문입니다. 수많은 서버가 밀집한 대형 데이터 센터는 필연적으로 엄청난 열기를 내뿜게 되어 있습니다. 하지만 반도체를 포함해서 대부분의 전자 제품은 높은 열에 취약합니다. 결국 정상적인 작동을 보장하기 위해서는 열을 빠르게 식혀줘야 합니다. 서버를 가동할 때는 물론이고 서버를 냉각하는 과정에서도 막대한 양의 전력이 소모됩니다. 데이터 센터에 들어가는 전력은 운용하는 기업 입장에서는 모두 비용입니다. 그리고 아직 전기 생산의 상당 부분이 화석 연료에 의존하고 있기 때문에 환경에도 좋지 않습니다. 하지만 그렇다고 서버에 들어가는 전력을 줄일 순 없습니다. 결국 냉각에 들어가는 에너지를 줄여야 한다는 결론이 나옵니다. 이를 위해 IT 기업들은 여러 가지 신기술을 개발하고 있습니다. 그 중 하나로 마이크로소프트는 차가운 바다에 서버를 담그는 프로젝트 나틱 (Natick)을 진행하고 있습니다. 강철 실린더 내부에 서버를 탑재한 후 바다에 넣으면 차가운 물에 의해 서버를 쉽게 식힐 수 있다는 아이디어입니다. 그러나 높은 수압과 부식을 견딜 수 있는 특수 컨테이너를 제작해야 하는 데다 수리가 까다롭다는 문제점이 있습니다. 바닷속에 서버를 넣는 것 자체는 기술적으로 가능하겠지만, 과연 비용을 절감도 가능할지는 의문입니다. 그런데 마이크로소프트는 여기서 한술 더 떠서 아예 끓는 액체에 서버를 담그는 프로젝트를 진행하고 있습니다. 서버를 끓는 점이 섭씨 50도인 특수 용액에 담가 그 온도 이상으로 오르지 않게 냉각하는 것입니다. 액체는 기체보다 열을 전달하는 능력이 우수하고 CPU나 GPU처럼 특정 부품이 아니라 서버 전체를 골고루 냉각할 수 있다는 점에서 일반적인 공랭식 냉각 시스템보다 더 우수한 효과를 기대할 수 있습니다. (사진) 이 방법은 상당히 혁신적이고 새로운 기술처럼 보이지만, 사실은 생각보다 오래전부터 사용된 기술입니다. 전자제품을 절연성 액체에 넣어 냉각시키는 기술을 침지 냉각 (immersion cooling) 혹은 액침 냉각 (liquid immersion cooling)이라고 부르는데, 이미 고성능 컴퓨터 냉각에 오래전부터 사용되고 있었습니다. 다만 일반적인 냉각 시스템에 비해 관리가 쉽지 않고 가격이 비싸 널리 상용화되지 않았을 뿐입니다. 그런데 최근 데이터 센터에서 열관리가 새로운 과제로 떠오르자 액침 냉각 기술이 다시 주목받고 있습니다. 이미 3M은 불소 소재를 이용한 절연성 냉각액인 노벡 엔지니어드 플루이드를 출시한 바 있습니다. 이 제품은 기가바이트나 후지쯔에서 개발한 액침 냉각 서버에 일부 사용됐지만, 아직 대규모 클라우드 서비스 기업에서 사용된 적은 없었습니다.마이크로소프트가 공개한 테스트 서버 역시 3M 제품을 사용합니다. 만약 마이크로소프트가 본격 도입된다면 주요 클라우드 서비스 기업 가운데 첫 번째로 액침 냉각 서버를 사용한 사례가 될 것입니다. 좀 더 기술적으로 깊이 들어가면 마이크로소프트의 액침 냉각 서버는 2상 액침 냉각 (two-phase liquid immersion cooling) 방식을 사용합니다. 서버가 작동하면 주요 부품의 온도가 섭씨 50도는 쉽게 넘기기 때문에 냉각액은 바로 펄펄 끓으면서 기체가 됩니다. 기화된 냉각액은 밀폐된 서버 상부의 냉각 코일에서 다시 액체로 변해 아래로 떨어지게 됩니다. 서버 안에서 기화와 응결의 두 과정(2상)을 거치는 것입니다. 이 방식을 통해 에너지를 5-15% 정도 절감하고 서버를 더 효과적으로 냉각해 안정적인 작동을 보장하는 것입니다. 참고로 3M 냉각액은 전자 제품에 손상을 주지 않으며 서버 역시 액체에 넣는 것을 고려해 제작되었기 때문에 장기간 작동을 보장합니다. 다만 이 방법은 기존의 냉각 방식보다 가격이 비싸고 상대적으로 관리가 까다롭습니다. 따라서 추가 비용보다 절감할 수 있는 에너지 비용이 많다는 점과 장애 없는 안정적인 서버 유지가 가능하다는 점을 입증해야 합니다. 이 과정은 몇 년 정도 걸릴 것입니다. 계속해서 서버를 액체 속에 담그는 마이크로소프트의 시도가 어떤 결실을 맺게 될지 궁금합니다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

UHD급 영화(30GB) 2편을 1초에 처리할 수 있는 차세대 DDR5 D램이 개발됐다. 삼성전자는 업계 최초로 전송 속도를 7200Mbps로 높인 512GB(기가바이트) 용량의 DDR5 메모리 모듈을 개발했다고 25일 밝혔다. 반도체 슈퍼사이클(가격 상승)과 맞물려 하반기 상용화에 나설 경우 한국 업체들의 독주에 속도가 붙을 것으로 보인다. D램의 규격을 의미하는 DDR은 숫자가 높아질수록 성능이 높아지며, 기존 DDR4는 256GB 용량에 최고 전송속도는 3200Mbps 수준이었다. 이번에 개발된 DDR5는 기존의 DDR4 보다 2배 이상의 성능을 보여주는 것이다. 삼성전자는 이 D램에 ‘하이케이 메탈 게이트’(HKMG) 공정을 적용해 고성능과 저전력을 동시에 구현할 수 있게 했다. 절연 효과가 높은 ‘하이케이’ 물질을 절연막으로 쓰는 HKMG 공정은 기존 대비 13%의 전력을 덜 쓰게 되는데, 전력효율이 중요한 데이터센터에 최적화할 수 있다. 또 삼성은 범용 D램 제품으로는 처음으로 8단 TSV(실리콘 관통 전극) 기술을 적용했다. 더불어 글로벌 CPU(컴퓨터 중앙처리장치) 시장의 강자인 인텔은 이번 DDR5와 호환이 가능한 제품을 하반기에 내놓을 것으로 알려졌다. 전날 반도체 파운드리(위탁생산) 분야에 진출을 선언하며 삼성 등을 위협하고 나섰지만, 한편에서는 긴밀한 협력관계를 유지하고 있는 것이다. 손영수 삼성전자 메모리사업부 상무는 “이번에 개발된 DDR5 메모리는 자율주행, 스마트시티, 의료산업 등으로 활용 분야가 확대될 고성능 컴퓨터의 발전을 더욱 가속화할 것으로 기대한다”고 밝혔다. 안석 기자 sartori@seoul.co.kr

삼성전자가 세계 최초로 인공지능(AI) 프로세서를 장착한 ‘지능형 메모리 반도체’를 개발했다. 정보 저장만 가능했던 메모리 반도체가 시스템 반도체의 영역인 AI 연산 기능까지 겸하는 새로운 패러다임을 열어 낸 것이다. 삼성전자는 차세대 융합기술이 적용된 ‘HBM-PIM’을 개발했다고 17일 밝혔다. 2018년 슈퍼컴퓨터에도 사용할 수 있는 2세대 고대역폭 메모리 반도체인 ‘HBM2아쿠아볼트’를 양산했는데, 이번에는 여기다 AI 엔진 기능을 장착한 새로운 제품을 만들어 낸 것이다. 슈퍼컴퓨터와 같은 AI 시스템에 이번에 개발한 HBM-PIM을 적용하면 기존 시스템과 견줘 성능은 약 2배 이상 높아지고, 시스템 에너지는 70% 이상 줄일 수 있다. 최근 AI 응용 영역이 넓어지면서 고성능 메모리 반도체 수요가 가파르게 성장 중인데 이번 신제품은 기존 D램이 지니던 한계를 뛰어넘었다. 여태까지의 설계에서는 중앙처리장치(CPU)와 기억장치(메모리) 사이에 직렬 방식으로 이동하는 데이터가 많아지면 지연 현상이 발생했다. 이를 극복하기 위해 메모리 내부에 AI 엔진을 장착한 뒤 병렬 처리를 극대화하니 일부 연산은 굳이 CPU까지 갈 필요가 없어 데이터 이동량이 줄었다. CPU의 기능을 완전히 대체한 것은 아니지만 HBM-PIM이 일부 ‘연산 업무’를 덜어 간 것이다. 삼성전자는 최근 국제고체회로학회(ISSCC)에 HBM-PIM에 대한 논문을 공개했다. 상반기 내 고객사와 함께 테스트 검증을 완료해 PIM 생태계를 구축해 나가며 반도체 ‘기술 초격차’ 전략을 이어 갈 계획이다. 한재희 기자 jh@seoul.co.kr

삼성전자가 세계 최초로 인공지능(AI) 프로세서를 장착한 ‘지능형 메모리 반도체’를 개발했다. 정보 저장만 가능했던 메모리 반도체가 시스템 반도체의 영역인 AI 연산 기능까지 겸하는 새로운 패러다임을 열어 낸 것이다. 삼성전자는 차세대 융합기술이 적용된 ‘HBM-PIM’을 개발했다고 17일 밝혔다. 2018년 슈퍼컴퓨터에도 사용할 수 있는 2세대 고대역폭 메모리 반도체인 ‘HBM2아쿠아볼트’를 양산했는데, 이번에는 여기다 AI 엔진 기능을 장착한 새로운 제품을 만들어 낸 것이다. 슈퍼컴퓨터와 같은 AI 시스템에 이번에 개발한 HBM-PIM을 적용하면 기존 시스템과 견줘 성능은 약 2배 이상 높아지고, 시스템 에너지는 70% 이상 줄일 수 있다.최근 AI 응용 영역이 넓어지면서 고성능 메모리 반도체 수요가 가파르게 성장 중인데 이번 신제품은 기존 D램이 지니던 한계를 뛰어넘었다. 여태까지의 설계에서는 중앙처리장치(CPU)와 기억장치(메모리) 사이에 직렬 방식으로 이동하는 데이터가 많아지면 지연 현상이 발생했다. 이를 극복하기 위해 메모리 내부에 AI 엔진을 장착한 뒤 병렬 처리를 극대화하니 일부 연산은 굳이 CPU까지 갈 필요가 없어 데이터 이동량이 줄었다. CPU의 기능을 완전히 대체한 것은 아니지만 HBM-PIM이 일부 ‘연산 업무’를 덜어 간 것이다. 삼성전자는 최근 국제고체회로학회(ISSCC)에 HBM-PIM에 대한 논문을 공개했다. 상반기 내 고객사와 함께 테스트 검증을 완료해 PIM 생태계를 구축해 나가며 반도체 ‘기술 초격차’ 전략을 이어 갈 계획이다. 한재희 기자 jh@seoul.co.kr

삼성전자 주가가 3일 오전 장중 7만원을 돌파하며 역대 최고치를 경신했다. 삼성전자 주가는 이날 오전 10시 30분 현재 전날 대비 1.01% 오른 7만 200원에 거래 중이다. 주가는 한때 7만 500원까지 오르기도 했다. 삼성전자 주가는 반도체 업황 개선 전망에 최근 상승세를 이어오고 있다. 금융투자업계에서는 향후 목표 주가를 9만원으로 상향하는 등 높은 기대치를 보이고 있다. NH투자증권은 내년도 반도체 사업부문의 영업이익은 전년 동기 대비 81% 증가한 35조 7080억원으로 추정했다. 이 중 메모리 부문의 영억이익은 32조 9770억원에 달할 것이라고 전망했다. 도현우 NH투자증권 연구원은 “최근 머신러닝, 고성능 스마트폰 loT, ARM 아키택처를 채용한 신개념 프로세서 등에서 파운드리 수요가 양호해 업황이 10년 내 최고 수준”이라고 말했다. 한편 SK하이닉스도 장중 11만 4500원까지 오르며 신고가를 하루 만에 새로 쓰는 등 삼성전자와 함께 강세를 보이고 있다. 김진아 기자 jin@seoul.co.kr

냉전 시절 구소련은 미국을 중심으로 한 서방 세력에 맞서기 위해 과학기술 개발에 온 힘을 쏟았습니다. 하지만 이런 노력에도 IT 분야에서는 서방측을 따라잡기는커녕 자꾸만 격차가 벌어졌습니다. 중앙집권적 관료들의 지배를 받는 구소련의 IT 기구들은 자유로운 연구와 창업이 보장된 서방의 IT 혁신을 따라잡을 수 없었습니다. 이런 상황에서 구소련이 선택할 수 있는 가장 합리적인 해결책은 서방의 기술을 복제해 CPU를 만드는 것입니다. 구소련의 과학자들은 역설계 기술을 통해 인텔, IBM 등 서방 제조사의 CPU를 복제한 해적판 CPU를 만들었습니다. 물론 소프트웨어라고 해서 예외는 아니었습니다. 그러나 구소련이 붕괴되고 라이선스 없이 마음대로 서방측 기술을 사용할 수 없게 되자 새로운 대안이 필요했습니다. 1992년 모스크바 물리기술 대학의 스핀 오프 기업으로 설립된 MCST(Moscow Center of SPARC Technologies)는 이름처럼 미국 IT 기업인 Sun(나중에 오라클에 인수)이 개발한 SPARC 계열 CPU를 연구하고 개발하기 위해 설립됐습니다. 하지만 이 회사는 또 다른 서방측 프로세서 기술에도 주목했습니다. 바로 VLIW(Very long instruction word) 기반 아키텍처입니다. VLIW는 동시에 여러 명령어를 처리할 수 있는 기술로 주목받았으나 사실 주류에 해당하는 x86이나 ARM 아키텍처에 밀려 큰 힘을 쓰지는 못하고 있습니다. 현재는 특수 목적의 임베디드 프로세서나 일부 GPU에 사용되고 있을 뿐입니다. 그런 VLIW 아키텍처가 러시아에서 부흥한 이유는 서방측의 제재에 맞서 러시아산 x86 호환 프로세서가 필요했기 때문입니다. MCST가 개발한 엘브루스(Elbrus) CPU는 내부적으로는 VLIW로 돌아가지만 x86 명령어를 번역하는 방법으로 x86 기반 윈도우나 리눅스 운영체제를 구동할 수 있습니다. 이는 일종의 VLIW 방식 CPU였던 인텔 아이테니엄(Itanium)이나 지금은 사라진 저전력 x86 호환 프로세서인 트랜스메타의 크루소(Crusoe)와 같은 방식입니다. 엘브루스 CPU의 최신 버전은 2018년 말 생산을 시작한 엘브루스-8SV(Elbrus-8SV)로 대만 TSMC의 28nm 공정으로 제조한 8코어 CPU입니다. 27.8억개의 트랜지스터를 집적한 나름 큰 프로세서로 4채널 DDR4 2400 메모리와 16MB L3 캐시 메모리, 1.5GHz 클럭을 지니고 있습니다. 이론적 연산 능력은 단정밀도에서 576GFLOPS이지만, x86 명령어를 처리하는 경우 성능이 하락한다는 점을 감안해야 합니다. 실제적인 성능은 서방측 최신 x86 CPU는 물론 ARM 기반 고성능 프로세서에 크게 못 미치는 것으로 알려져 있습니다. 하지만 러시아 입장에서는 서방의 제재에도 x86 호환 CPU를 자체 공급할 수 있다는 사실이 더 중요할 것입니다. 최근 러시아 연방 산업 통상부는 32코어 고성능 엘브루스 CPU를 개발하기 위해 75억 루블(1092억원)을 투자하겠다고 발표했습니다. 러시아 입장에서는 상당한 거금을 들여 신형 CPU를 개발하는 것으로 2025년까지 현재 서방측 서버 CPU를 넘볼 수 있는 프로세서를 개발하는 것이 목표입니다. 32코어 엘브루스 CPU는 7nm 미세 공정을 사용하며 DDR5 및 PCIe 5.0 같은 최신 기술을 적용할 예정입니다. 계획대로만 된다면 엘브루스 CPU는 미국 이외의 국가에서 제조하는 x86 호환 CPU 가운데 가장 강력한 성능을 지닌 CPU가 될 것입니다. 하지만 러시아가 서방측 제재를 뚫고 순조롭게 차세대 CPU를 개발할 수 있을지는 아직 미지수입니다. 가장 큰 문제는 러시아는 자체 반도체 제조 시설이 매우 낙후되어 있다는 것입니다. 엘브루스의 경우 90nm 공정을 사용한 엘브루스 2S 시리즈까지는 어떻게든 러시아 자체 팹을 사용했으나 그 이하 미세 공정을 러시아 내에서 확보할 방법이 없어 결국 TSMC에 위탁 생산을 하는 수밖에 없었습니다. 7nm 미세 공정은 현재 러시아 사정을 생각할 때 5년이 아니라 10년 후에도 가능할지 의문스러운 수준으로 결국 TSMC 같은 외국 제조사의 힘을 빌려야 합니다. 미국 등 서방측이 이 부분까지 제재할 경우 러시아의 CPU 자력갱생은 상당한 어려움에 처할 것입니다. 물론 DDR5 같은 최신 메모리 역시 한국 등 다른 나라에서 전량 수입해야 하는 처지입니다. 하지만 러시아 입장에서는 하나라도 더 자체 생산하는 편이 안전하기 때문에 32코어 엘브루스 프로세서 개발 계획을 철회하지는 않을 것으로 생각됩니다. 러시아 역시 서방측이 CPU에 백도어를 숨겨두지 않았을까 걱정하고 있기 때문에 설령 위탁생산을 하더라도 군용 및 정부용 컴퓨터에는 자체 설계 CPU를 사용할 수밖에 없는 것입니다. 사실 경제 논리로 생각하면 러시아도 다른 나라처럼 인텔이나 AMD CPU를 사용하는 것이 가장 합리적입니다. 좁은 러시아 내수 시장을 위해 소량 생산되는 만큼 성능이 낮다고 가격을 낮출 수도 없습니다. 가성비가 낮은 만큼 엘브루스 CPU는 미국제 CPU를 사용할 수 없는 피치 못할 사정이 있고 혹시 러시아가 심었을지도 모르는 백도어가 걱정되지 않는 국가가 아니라면 도입할 가능성도 희박합니다. 수출로 활로를 뚫어 경제성을 확보할 가능성이 거의 없다는 것이죠. 그러나 경제 논리를 대신할 러시아의 정치적 사정이 있는 만큼 세상에서 가장 기이한 x86 호환 CPU인 엘브루스의 진화는 당분간 계속될 것입니다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

세계 반도체 업계에 지각변동이 일어나고 있다. 코로나19 팬데믹(세계적 대유행)에 따른 수요 급증과 잇단 인수·합병(M&A)으로 글로벌 반도체 산업 재편이 탄력을 받는 모양새다. 미국 월스트리트저널(WSJ) 등에 따르면 미국 반도체 업체 어드밴스드 마이크로 디바이시스(AMD)는 27일(현지시간) 경쟁사인 자일링스(Xilinx)를 350억 달러(약 39조 4200억원)에 인수하기로 합의했다. AMD와 자일링스는 이날 인수합병(M&A) 협상 타결 소식을 알리며 제품군과 시장점유율을 크게 확대하고 재정적으로도 큰 이득이 될 것이라고 기대했다. 리사 수 최고경영자(CEO)가 이끄는 AMD는 컴퓨터의 핵심 기술인 중앙처리장치(CPU)와 그래픽칩에 주력하고 있다. 특히 팬데믹을 계기로 랩톱 컴퓨터뿐 아니라 마이크로소프트(MS)의 엑스박스와 소니의 플레이스테이션 등 게임기 수요가 급증한 덕분에 올해 주가가 급등했다. 또한 지난 수년간 차세대 고성능 반도체를 내놓아 데이터센터를 운영하는 고객사를 대거 유치해 인텔을 바싹 추격하고 있다. 인텔이 제조과정에서의 문제로 재택근무 확산에 따른 랩톱과 클라우드컴퓨팅 수요 급증의 기회를 최대한 활용하지 못하는 동안 AMD는 급진전을 보이고 있다. 이 덕분에 AMD의 주가는 올 들어 80% 가까이 급등해 공격적 M&A를 위한 충분한 실탄이 마련됐다. 수 CEO는 “반도체 산업 합병이 가속화되고 소비자 요구가 변화하고 있는 만큼 규모 확대가 시급하다”고 강조했다. 자일링스는 사용자들이 재프로그램할 수 있는 반도체를 개발해 경쟁사들과 차별화 전략을 펼쳐 왔다. AMD가 통신 인프라와 국방 등 전혀 진출하지 않았거나 시장점유율이 극히 낮은 부문도 섭렵할 수 있는 기회를 제공할 것으로 예상된다. 자일링스의 반도체는 미국의 최신 전투기인 록히드마틴의 F-35 합동타격전투기와 5세대 이동통신(5G) 네트워크에도 사용된다. 이들 두 회사의 합병은 재정적 측면에서 이득도 크다. AMD와 자일링스는 데이터센터 등 고객사를 공유하고 있는 만큼, 합병 후 18개월 내 3억달러의 비용 절감 효과가 기대된다고 AMD 측은 밝혔다. 합병 기업은 약 1만 3000명의 엔지니어 인력을 갖추게 된다. 합병 기업의 CEO는 수 AMD CEO가 맡게 되고, 빅터 펭 자일링스 CEO는 자일링스 사업부 총괄 사장을 맡게 된다. 이런 가운데 SK하이닉스는 앞서 이달 20일 인텔의 메모리 반도체 사업부문을 인수하는 계약을 체결했다. 인텔에서 옵테인을 제외한 낸드플래시 사업 전체를 인수한다. 인텔이 중국 항구도시인 랴오닝성 다롄에 운영 중인 핵심 제조시설인 3D 낸드플래시 공장도 포함된다. 이번 거래를 낸드플래시 부문 세계 시장 2위로 도약하게 됐다. 미국 엔디비아는 지난달 세계 최대 반도체 설계회사 영국 ARM을 400억 달러에 인수하기로 합의했고, 지난 7월에는 아날로그디바이시스가 맥심인티그레이티드프로덕츠를 200억 달러에 인수하기로 합의했다. 김규환 선임기자 khkim@seoul.co.kr

삼성전자가 역대 최고 성능을 가진 차세대 소비자용 솔리드 스테이트 드라이브(SSD) 제품을 출시한다. 23일 삼성전자에 따르면 삼성전자 SSD 신제품 ‘980 PRO’는 전작(970 PRO)보다 속도가 약 2배 빨라졌다. 그러면서도 발열 제어 기술을 강화해 980 PRO의 안정성을 크게 높였다고 설명했다. 고성능 PC나 콘솔 게임기의 저장장치로 사용하기에 적절한 제품이다. 삼성전자는 코로나19 사태가 지속됨에 따라 소비자용 SSD 시장이 더욱 중요해졌다고 보고 있다. 집에서 PC를 이용하는 사람이 늘어나면서 PC의 성능을 손쉽게 향상시킬 수 있는 소비자 SSD의 구입이 증가한다는 것이다. 2016년까지만 해도 속도는 느리지만 가격이 저렴한 하드디스크드라이브(HDD)의 비중이 컸으나 고성능 PC가 등장하다 보니 이제는 SSD가 전체 시장의 약 60%를 차지하고 있는 실정이다. 시장조사 업체 옴디아에 따르면 올해 소비자용 SSD 글로벌 시장은 151억 4000만 달러 규모가 될 것으로 보인다. 반도체 시장이 호황을 누렸던 2018년의 소비자용 SSD 시장 규모(117억 4000만 달러)보다도 40여억 달러 늘어난 것이다. 내년에는 152억 달러 규모로 성장할 것으로 전망된다. 980 PRO는 국내와 미국, 독일, 중국 등 전 세계 40여개국에서 250GB, 500GB, 1TB 총 3가지 모델로 출시된다. 2TB 모델은 연말에 나올 것으로 예상된다. 맹경무 삼성전자 메모리사업부 상무는 “그동안 삼성전자는 고성능 SSD의 한계를 끊임없이 돌파해 왔다”며 “최고의 제품으로 소비자들이 새로운 경험을 할 수 있도록 하겠다”고 말했다. 한재희 기자 jh@seoul.co.kr

엔비디아가 튜링 아키텍처 기반의 RTX 2000 시리즈를 공개한 지 2년 만에 암페어(Ampere) 아키텍처 기반의 RTX 3000 시리즈를 공개했습니다. RTX 3000 시리즈는 진짜 물체처럼 빛을 반사하는 실시간 레이 트레이싱(Ray tracing) 기술을 강조한 RTX 시리즈의 두 번째 GPU로 전 세대보다 성능을 두 배 정도 끌어올렸습니다. 좀 더 구체적으로 말하면 RTX 3000 시리즈 최상위 그래픽 카드인 RTX 3090은 35.7테라플롭스(TFLOPs, 단정밀도 기준) 연산 능력을 지니고 있는데, 이는 전 세대 최상위 그래픽 카드인 RTX 2080 Ti의 13.4테라플롭스의 2.7배에 달합니다. 인공지능 관련 성능 척도인 텐서(Tensor) 연산 능력도 114테라플롭스에서 285테라플롭스로 역시 2.5배 정도 증가했습니다. 이런 성능 향상이 가능한 비결은 연산 유닛인 쿠다(CUDA) 코어 숫자를 두 배가 넘는 1만496개로 늘리고 동작 클럭도 높인데 있습니다. 흥미로운 부분은 트랜지스터 집적도는 186억 개에서 280억 개로 두 배 증가하지 않았다는 것입니다. 암페어 아키텍처에서 튜링 아키텍처보다 작고 효율적인 연산 유닛을 적용하고 클럭을 높였다는 해석이 가능합니다. 하지만 최상위 모델인 RTX 3090의 경우 성능만큼이나 가격도 범접하기 어려운 수준으로 올라갔습니다. RTX 2080 Ti의 출시 권장소비자가격(MSRP)은 999달러였으나 RTX 3090은 1499달러로 1.5배 정도 더 비싼 편입니다. 게임 용도로는 사실 선뜻 지불하기 어려운 가격입니다. 하지만 인공지능 연산 등 특수 목적에 사용할 때는 오히려 가성비가 우수한 제품으로 극소수의 하이엔드 게이머나 전문 작업용으로 수요가 있을 것으로 예상됩니다. RTX 3090보다 더 현실적인 게임용 그래픽 카드는 RTX 3080입니다. 699달러의 가격 역시 절대 저렴한 건 아니지만, RTX 3090과 같은 GA102 GPU를 사용하면서도 가격은 절반 이하 수준입니다. 상대적으로 저렴한 가격의 비결은 GPU 일부를 잘라낸 컷 칩을 사용해 가격을 낮췄을 뿐 아니라 그래픽 메모리를 24GB에서 10GB로 줄였기 때문입니다. 하지만 아무리 컷 칩을 사용하고 메모리를 줄여도 제조 비용에서 가장 큰 비중을 차지하는 GPU 자체의 가격을 낮추지 못하면 전체 비용을 낮추기 어렵습니다. 바로 이 대목에서 삼성의 8N 공정이 해결책으로 등장했습니다. 2년 전 엔비디아는 RTX 2000 시리즈에 TSMC의 12nm (FFN) 공정을 채택했습니다. 당시 10nm 이하의 미세 공정을 채택하지 않은 이유는 비용 문제 때문이었습니다. 반도체 웨이퍼 제조 단가는 미세 공정일수록 급격히 높아집니다. 만약 186억 개의 트랜지스터를 지닌 거대 GPU를 10nm 이하 미세 공정으로 제조했다면 제조 단가가 비싸 많은 이윤을 남기기 어렵습니다. 따라서 엔비디아는 경쟁사인 AMD가 7nm 공정을 채택할 때도 꿋꿋이 12nm 공정으로 2년을 버틴 것입니다. 물론 그래도 성능으로 밀리지 않고 앞서 나갔기에 가능한 일이었습니다. 삼성의 8nm(8N) 공정은 10nm 공정의 개량형으로 알려져 있습니다. 따라서 삼성 파운드리나 TSMC의 최신 7nm 공정에 비해 성능은 낮지만, 제조 비용은 저렴합니다. 엔비디아가 542억 개의 트랜지스터를 집적한 고성능 인공지능 가속기인 A100 GPU에는 TSMC의 7nm (7N) 공정을 사용한 반면 RTX 3000 시리즈에는 삼성 8N 공정을 사용한 것은 게임용 그래픽 카드가 A100처럼 엄청나게 비싼 가격에도 판매할 수 있는 제품이 아니기 때문입니다. 280억 개의 트랜지스터를 집적해도 현실적인 가격에 판매할 수 있으려면 그만큼 타협이 필요합니다. 물론 비용만 낮추면 되는 것이 아니라 적어도 1-2년 정도 그래픽 카드 시장을 석권할 수 있는 강력한 제품도 만들 수 있어야 합니다. 엔비디아는 고심 끝에 삼성 파운드리가 최적의 조건이란 결론을 내렸을 것입니다. 삼성 파운드리가 적어도 600㎟가 넘는 대형 GPU 시장에 본격 진입했다는 것은 적지 않은 의미를 지닙니다. 이 분야에서 TSMC의 독점 구조가 깨진 것이기 때문입니다. 삼성은 GA102 칩 이외에도 RTX 3070에 사용된 좀 더 작은 GPU의 위탁 생산도 맡고 있습니다. 앞으로 등장할 RTX 3060/3050 같은 보급형 GPU 역시 삼성 8N 공정을 사용할 가능성이 큰 셈입니다. 역사적으로 엔비디아는 대부분의 물량을 TSMC에 의존해 왔지만, 이번에는 다른 선택도 가능하다는 것을 보여줬습니다. 당연히 TSMC에 생산을 의뢰했던 AMD 같은 다른 제조사나 인텔처럼 외부 파운드리를 고민하는 제조사의 선택에도 큰 영향을 줄 것으로 예상됩니다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

삼성전자가 세계 최대 규모의 반도체 공장인 평택 2라인에서 제품 양산에 돌입했다. 이재용 삼성전자 부회장은 이미 회사 메모리 반도체 부문에서 압도적인 세계 1위 자리를 지키고 있지만 ‘초격차’를 유지하고 나아가 2030년에 시스템반도체 1위에 등극하고자 투자에 박차를 가하고 있다. 삼성전자는 연면적이 축구장 16개 크기(12만 8900㎡)인 평택 2라인이 가동에 들어가 이곳에서 처음으로 D램 제품을 양산했다고 30일 밝혔다. 기존에는 11만 9000㎡(3.6만평) 규모의 평택 1라인이 단일 공장으로 가장 컸는데 이를 뛰어넘은 것이다. 평택 2라인은 이번 D램 양산을 시작으로 2021년도 하반기에는 차세대 V낸드, 초미세 파운드리(위탁생산) 제품까지 생산한다. 지난 5월 착공한 극자외선(EUV) 기반의 파운드리 생산라인, 지난 6월 착공한 첨단 V낸드 라인까지 완성하면 평택 2라인은 D램·V낸드·파운드리의 최첨단 공정을 모두 보유한 대규모 반도체 종합 생산 시설의 위용을 완성한다. 평택 2라인은 이 부회장이 2018년 8월 ‘초격차’를 위해 약속한 ‘3년간 180조원 투자·4만명 고용’ 계획에 따라 건설됐다. 이 부회장은 지난 2월에도 “기업의 본분은 고용 창출과 혁신 투자다. 2년 전 약속을 꼭 지키겠다”고 강조했다. 지난 5월 평택 파운드리 생산라인 구축을 결정할 때는 디바이스솔루션(DS·반도체와 디스플레이) 부문 경영진들에게 “어려운 때일수록 미래를 위한 투자를 멈춰서는 안 된다”고 전한 바 있다. 삼성전자는 평택 2라인에 총 30조원 이상의 대규모 투자를 집행하고 있다. 직접 고용 인력은 약 4000명이고, 협력사와 건설 인력까지 포함하면 3만명 이상의 고용을 창출할 것으로 보인다. 다만 이 같은 삼성 특유의 초격차 행보가 ‘사법리스크’에 발목이 잡힐 수 있다는 우려가 있다. 삼성 특유의 오너 경영에 제약이 생길 경우 과감한 선제투자가 중요한 반도체 시장에서 낙오할 수 있기 때문이다. 평택 2라인에서 이번에 출하한 ‘16Gb LPDDR5’ 모바일 D램은 전 세계 메모리 반도체 양산제품 중에서는 처음으로 EUV 공정이 적용됐다. 이번 제품은 기존 최고급 스마트폰에 들어가는 12Gb 모바일 D램(LPDDR5)보다 약 16% 빠른 동작 속도를 구현했다. 16GB 제품 기준으로 1초당 풀HD급 화질의 영화(5GB) 약 10편을 처리할 수 있다. 기존보다 패키지 구성이 30% 더 얇기 때문에 스마트폰 두께를 줄이는 데 기여할 듯하다. 이 부회장은 인공지능, 5G, 자율주행용 반도체 분야에서 초격차를 이루기 위해 고성능, 저전력 반도체 개발에 필수적인 차세대 ‘EUV 기술’ 연구를 직접 챙겨왔다. 업계 관계자는 “현재 삼성전자 말고 메모리 반도체 공정에 EUV를 적용해 양산하는 곳은 없다. EUV를 적용하면 향후에 더 미세한 첨단 공정이 가능하다”면서 “1등임에도 아낌없는 투자로 다시 한번 경쟁자들과의 격차를 벌렸다는 데 의미가 있다”고 말했다. 한재희 기자 jh@seoul.co.kr

검찰 기소 위기에 몰린 이재용 삼성전자 부회장이 30일 “머뭇거릴 시간이 없다”며 ‘초격차’ 전략을 주문했다. 이 부회장은 이날 충남 아산시 삼성전자 온양사업장을 찾아 차세대 반도체 패키징 기술개발 전략을 점검했다. 이 부회장이 올해 사업장에서 임직원들과 간담회를 진행한 것은 이번이 여덟 번째다. 특히 이 부회장은 검찰 기소 여부가 언제 결정될지 모르는 상황 속에서도 7월에만 ‘현장경영’을 네 번 나서며 광폭 행보를 보여 줬다. 일주일에 한 번꼴로 현장을 찾은 것은 대내외적 여건이 녹록지 않지만 흔들리지 않고 혁신을 이어 나가야 한다는 메시지를 강조하기 위한 것으로 해석된다. 이 부회장은 이날 임직원 간담회에서 “포스트 코로나 미래를 선점해야 한다”며 “도전해야 도약할 수 있다. 끊임없이 혁신하자”고 말했다. 삼성 온양사업장에서는 차세대 패키징 기술 개발에 집중하고 있다. 지난해 8월 이후 두 번째로 온양사업장을 찾은 이 부회장은 인공지능(AI) 및 5세대(5G) 이동통신 모듈, 초고성능메모리(HBM) 등 ‘미래 먹거리’가 될 반도체에 활용되는 차세대 패키징 기술을 집중적으로 살펴봤다. 패키징이랑 회로가 새겨진 반도체 웨이퍼와 전자기기가 서로 신호를 주고받을 수 있도록 반도체 칩을 포장하는 ‘후공정’ 기술이다. 반도체 패키징은 최근 성능과 불량률 개선을 위한 핵심 기술로 주목받고 있다. 삼성전자는 2018년 말에 패키지 제조와 연구조직을 통합해 ‘TSP 총괄조직’을 신설하고, 2019년에는 삼성전기의 ‘PLP 사업부’를 인수하는 등 차세대 패키징 역량 강화에 힘을 쏟고 있다. 한재희 기자 jh@seoul.co.kr

국제 반도체 표준 협의 기구 (Joint Electron Device Engineering Council, 이하 JEDEC)가 차세대 PC 및 서버 메모리 규격인 DDR5 규격을 최종 확정했습니다. 이미 삼성, SK 하이닉스, 마이크론 등 메모리 3사는 규격 확정 전부터 시제품을 개발해왔으며 SK 하이닉스의 경우 현재 주류로 사용되는 DDR4 3200 메모리보다 몇 배나 빠른 DDR5 8400이 가능하다고 발표한 바 있습니다. 하지만 DDR5 메모리의 양산 및 도입은 표준 규격 확정 전까진 본격적으로 이뤄지기 어렵습니다. 이제 JEDEC에서 최종 규격을 확정해 발표한 만큼 메모리 제조사는 물론 인텔과 AMD 같은 주요 CPU 제조사와 관련 메인보드 업체들이 DDR5 도입 움직임이 본격화될 것으로 보입니다. 실제 도입은 2021년부터 이뤄져 2022년 이후에는 빠르게 주류 자리를 차지할 것으로 예상됩니다. DDR 메모리는 2000년 6월에 JEDEC 표준이 정해진 이후 2003년 DDR2, 2007년에 DDR3, 2014년에 DDR4 메모리 규격이 나왔는데, 지금까지 한 세대 마다 속도가 2배 정도 빨라지고 용량은 4배 정도 늘어났습니다. DDR5 역시 예외가 아니어서 데이터 전송 속도는 DDR4의 두 배인 3200-6400MT/s, 메모리의 밀도는 네 배인 8Gb-64Gb에 달합니다. 하지만 단순히 메모리 속도와 용량이 증가한 것이 변화의 전부는 아닙니다. 같은 시간 내에서 데이터 처리 능력을 두 배로 늘리기 위해 메모리 뱅크(bank)를 16개에서 32개로 늘렸고 메모리의 버스트 랭스(Burst Length)의 양도 두 배로 늘었습니다. 고속으로 작동하는 메모리일수록 에러도 많이 발생하기 때문에 이를 수정할 기능도 필요합니다. DDR5는 DDR 메모리 규격에서 처음으로 메모리 다이(die) 내부에 에러를 수정하는 ECC (On die ECC)를 탑재했으며 고속 작동 시 노이즈를 줄이기 위해 DFE (decision feedback equalization) 기능을 지원합니다. 이런 복잡한 기술적 내용보다 중요한 것은 DDR4가 처음부터 빠른 속도로 등장한다는 것입니다. DDR3나 DDR4의 초기 제품은 전 세대 고성능 제품과 비슷한 속도를 지니고 있었습니다. 하지만 DDR5에서는 기존 DDR4 3200보다 1.5배 빠른 4800MT/s 제품을 첫 제품으로 내놓을 예정입니다. 따라서 소비자들은 처음부터 확실한 속도 향상을 느낄 수 있게 될 것으로 보입니다. 이미 SK 하이닉스의 경우 작년에 DDR5-6400 시제품을 공개한 바 있어 기술적으로는 크게 어렵지 않을 것입니다. 동시에 메모리 용량이 커지면서 지금보다 더 대용량 메모리가 대세가 될 것으로 보입니다. 속도와 용량 이외에 일반 소비자에게 반가운 소식 중 하나는 DDR5가 하나의 메모리 DIMM에서 듀얼 채널을 지원한다는 것입니다. 사실 이 기능은 LPDDR4와 GDDR6 메모리에서 이미 지원하고 있지만, 일반 PC용 메모리에서는 처음 지원되는 것입니다. 간단히 말하면 메모리를 한 개만 장착해도 듀얼 채널 지원이 가능해 메모리 대역폭에서 손해를 보지 않을 수 있습니다. 속도 때문에 메모리를 울며 겨자 먹기로 두 개씩 장착할 필요가 없다는 이야기입니다. DDR5에서는 메모리 구성을 더 자유롭게 할 수 있을 것입니다. 현재 인텔과 AMD 모두 DDR5 메모리 채택 시점에 대해서 구체적으로 언급하지 않고 있지만, AMD의 경우 내년에 등장할 Zen 4 기반 제품군에서 그리고 인텔의 경우 12세대 코어 프로세서인 앨더 레이크 (Alder Lake)에서 지원할 것이라는 이야기가 나오고 있습니다. 2021-2022년 나올 제품군이고 DDR5 최종 규격이 나온 지 1년 정도 후에 등장한다는 점을 생각하면 가장 현실성 있는 시나리오입니다. 빠른 메모리는 CPU 자체를 위해서도 중요하지만, AMD와 인텔이 진검 승부를 벌이는 분야인 내장 그래픽 성능에 미치는 영향도 크기 때문에 두 회사 모두 DDR5를 경쟁사보다 늦게 도입하고 싶어하지 않을 것입니다. DDR5의 등장은 아직 멀었지만, 일단 등장하면 주류가 되는 것은 순식간의 일이 될 것입니다. DDR5는 2022년에는 DDR 메모리 시장의 44%를 차지할 것으로 예상됩니다. 하지만 역대 가장 빠른 속도와 용량으로 등장할 DDR5 역시 시간이 지나면 새로운 차세대 메모리 규격에 자리를 내줄 것입니다. DDR6 메모리의 연구 개발 역시 이미 시작된 상태이며 몇 년 이내로 시제품이 등장할 것입니다. 이전과 마찬가지로 삼성과 SK 하이닉스가 DDR6 메모리의 첫 모습을 보여줄 것으로 기대합니다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

최근 일본은 슈퍼컴퓨터 경쟁에서 다시 1위를 차지했습니다. 2011년 세계 1위 슈퍼컴퓨터로 이름을 올린 K 컴퓨터(K는 10의 16승인 경(京)의 일본식 발음)의 후계자인 후카쿠(富岳·후지산의 다른 이름)는 415페타플롭스의 성능을 달성해 미국의 서밋(Summit)을 가볍게 제치고 세계 1위를 달성했습니다. 후카쿠는 선배인 K 컴퓨터와 마찬가지로 고베에 있는 일본 이화학연구소(RIKEN)의 컴퓨터 과학 센터(R-CCS)에 건설 중인데, 사실 아직 건설이 다 끝나지 않은 상태입니다. 후카쿠가 모두 설치되면 K 컴퓨터보다 100배 빠른 엑사플롭스급 연산 능력을 지니게 될 것입니다. 하지만 후카쿠가 눈길을 끄는 또 다른 이유는 ARM 계열 CPU로 세계 1위 슈퍼컴퓨터가 된 첫 번째 사례라는 것입니다. 과거에도 ARM 기반 슈퍼컴퓨터를 만들려는 시도는 몇 차례 있었지만, 그다지 인상적인 성공 사례는 없었습니다. 사실 슈퍼컴퓨터 TOP500 명단에 이름을 올린 첫 번째 페타플롭스급 ARM 슈퍼컴퓨터는 2018년에 204위를 한 아스트라(Astra) 정도였습니다. 그런데 갑자기 후지쯔가 ARM 기반 슈퍼컴퓨터로 1위를 한 것입니다. 그러나 후카쿠는 절대 갑자기 튀어나온 물건이 아닙니다. 후지쯔는 2016년 국제 슈퍼컴퓨팅 컨퍼런스에서 차세대 슈퍼컴퓨터는 ARMv8 기반의 엑사스케일(Exascale) 슈퍼컴퓨터가 될 것이라고 발표했었습니다. 후카쿠라는 이름은 2019년에 정했지만, 사실 개발은 2014년부터였습니다. 본래 후지쯔는 지금은 오라클에 합병된 썬 마이크로시스템스와 협력해 스팍(SPARC) 계열 서버 프로세서를 개발했기 때문에 K 컴퓨터 역시 스팍 계열인 SPARC64 VIIIfx 8를 사용했습니다. 하지만 서버 시장에서 인텔의 독주 체제가 굳어지면서 스팍 프로세서의 입지는 줄어들었습니다. 결국 후지쯔는 빠른 속도로 성능을 높인 ARM 계열에 눈을 돌리게 됩니다. 이렇게 해서 만든 후지쯔의 A64FX CPU는 48개의 연산 코어와 4개의 보조 코어로 된 52코어 CPU라는 매우 독특한 구조를 지니고 있습니다. A64FX는 ARMv8.2-A 스케일러블 벡터 확장 Scalable Vector Extension(SVE)을 지원하는 첫 번째 ARM CPU로 매우 강력한 연산 능력을 지니고 있습니다. 별도의 GPU 없이 CPU만으로도 2.7TFLOPS 연산이 가능한 수준입니다. A64FX의 또 다른 장점은 크기가 매우 작다는 것입니다. A64FX는 서버용 DDR4 메모리 대신 1TB/s의 대역폭을 지닌 4개의 8GB HBM2 메모리 사용합니다. HBM2 메모리는 CPU 옆에 타일처럼 붙어 있어 전체 시스템의 크기가 매우 작습니다. 참고로 HBM2 메모리는 어느 회사 제품인지는 밝히지 않았지만, 제조사가 삼성과 SK 하이닉스 외에는 없으므로 한국산 HBM2 메모리를 사용했을 것으로 추정됩니다. 아무튼 카드 형식의 작은 A64FX CPU 노드를 만들 수 있어 하나의 서버랙에 많은 시스템을 넣을 수 있습니다. (사진) 덕분에 7,299,072개의 코어를 이용해 2,414,592개의 코어를 사용한 미국의 서밋을 누르고 세계 최고 슈퍼컴퓨터가 될 수 있었던 것입니다. 흥미로운 사실은 다른 나라에서도 ARM 슈퍼컴퓨터 프로젝트를 추진하고 있다는 것입니다. 프랑스의 ARM 프로세서 개발사인 SiPearl은 유럽 연합의 유럽 프로세서 계획(European Processor Initiative project)에서 자금을 지원받아 고성능 서버칩을 개발하고 있습니다. 현재 계획으로는 2022-2023년 사이 독자 엑사스케일 시스템을 개발할 예정입니다. 미국의 산디아 국립 연구소 역시 고성능 ARM 슈퍼컴퓨터 개발을 진행 중입니다. 이들이 구체적인 결과를 내놓으면 ARM 슈퍼컴퓨터는 신기한 물건이 아니라 통상적인 형태의 슈퍼컴퓨터로 자리잡을 것입니다. ARM 계열 CPU가 최근 몇 년 사이 서버 및 슈퍼컴퓨터 시장에서 급부상한 이유는 기본적으로 CPU 성능이 좋아졌기 때문이지만, 라이선스 비용만 내면 누구나 고성능 프로세서를 개발할 수 있는 ARM의 정책 덕분이기도 합니다. TSMC나 삼성 같은 파운드리 회사가 경쟁적으로 최신 미세공정을 제공하기 때문에 돈만 있으면 누구나 인텔, AMD 부럽지 않은 고성능 프로세서를 제조할 수 있습니다. 이는 독자 CPU 아키텍처와 반도체 생산 시설을 갖추지 못한 기업과 국가도 슈퍼컴퓨터를 개발할 수 있다는 뜻입니다. ARM 계열 슈퍼컴퓨터가 단발성으로 끝나지 않을 것임을 시사하는 대목입니다. 물론 그렇다고 해서 오랜 세월 쌓아 올린 x86의 아성의 쉽게 무너지지는 않을 것입니다. 하지만 IT 업계의 변화는 매우 빠르며 1등 기업도 순식간에 변화에 도태되어 몰락할 수 있습니다. 최근 거세지는 ARM 진영의 도전에 인텔과 AMD가 어떤 대응책을 내놓을지 주목됩니다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

이재용 삼성전자 부회장이 자신의 기소 여부를 판단할 수사심의위원회 개최를 앞두고 15일 사장단과 릴레이 간담회를 열었다. 지난 9일 삼성물산과 제일모직 합병 과정에서의 주가 시세 조종 혐의, 삼성바이오로직스 분식회계 등의 혐의로 검찰이 청구한 구속영장이 기각된 이후 이 부회장이 첫 공개 경영 행보에 나선 것은 6일 만이다. 삼성 내부에서는 “기소 기로에 선 이 부회장이 코로나19, 미중 무역갈등, 일본 수출규제 악화 가능성 등 복합적인 대외 악재에 총수로서 흔들림 없이 대응하려는 의지를 다진 것”이라는 평가가 나온다. 이 부회장은 이날 반도체(DS부문)와 파운드리(반도체 위탁생산), 무선사업부(IM) 등 3개 사업부 사장단과 연이어 간담회를 갖고 위기 극복 전략을 점검했다. 오전에는 반도체 사업을 이끄는 디바이스솔루션(DS) 부문 경영진들과 만나 글로벌 반도체 시황과 투자 전략을 논의했다. 이 자리에는 김기남 부회장, 진교영 메모리사업부장 사장, 정은승 파운드리사업부장 사장, 강인엽 시스템LSI 사업부장 사장, 박학규 DS부문 경영지원실장 사장 등이 참석했다. 오찬 이후에는 파운드리 전략 간담회에서 최근 비메모리 반도체를 중심으로 가열되고 있는 미중 무역분쟁이 전 세계 파운드리 시장에 미치는 영향, 최근 공정 개발을 완료한 5나노, 반도체 미세화의 한계를 극복할 수 있는 차세대 기술인 게이트올어라운드(GAA)를 적용한 3나노 등 고성능·저전력의 선단 공정 개발 로드맵 등을 꼼꼼히 챙기며 시스템반도체 1위 목표(반도체 비전 2030)를 재차 강조했다. 이 부회장은 이후에는 무선사업부 경영진과 만나 코로나19로 큰 타격을 입은 상반기 세트 부문의 실적을 살피고 하반기 신제품 판매를 늘릴 방안에 대해 머리를 맞댔다. 내년에 출시할 주력 스마트폰 신제품 라인업 전략을 점검하는 것도 잊지 않았다. 노태문 무선사업부장 사장, 최윤호 경영지원실장 사장, 최경식 무선사업부 전략마케팅실장 부사장, 김경준 무선사업부 개발실장 부사장, 김성진 무선사업부 지원팀장 부사장 등이 자리했다. 이 부회장이 사장단 간담회를 재개한 것은 지난 3월 25일 삼성종합기술원을 찾아 차세대 기술점검 회의를 한 지 80여일 만이다. 정서린 기자 rin@seoul.co.kr

이재용 삼성전자 부회장이 자신의 기소 여부를 판단할 수사심의위원회 개최를 앞두고 15일 사장단과 릴레이 간담회를 열었다. 지난 9일 삼성물산과 제일모직 합병 과정에서의 주가 시세 조종 혐의, 삼성바이오로직스 분식회계 등의 혐의로 검찰이 청구한 구속영장이 기각된 이후 이 부회장이 첫 공개 경영 행보에 나선 것은 6일 만이다. 삼성 내부에서는 “기소 기로에 선 이 부회장이 코로나19, 미중 무역갈등, 일본 수출규제 악화 가능성 등 복합적인 대외 악재에 총수로서 흔들림 없이 대응하려는 의지를 다진 것”이라는 평가가 나온다. 이 부회장은 이날 반도체(DS부문)와 파운드리(반도체 위탁생산), 무선사업부(IM) 등 3개 사업부 사장단과 연이어 간담회를 갖고 위기 극복 전략을 점검했다. 오전에는 반도체 사업을 이끄는 디바이스솔루션(DS) 부문 경영진들과 만나 글로벌 반도체 시황과 투자 전략을 논의했다. 이 자리에는 김기남 부회장, 진교영 메모리사업부장 사장, 정은승 파운드리사업부장 사장, 강인엽 시스템LSI 사업부장 사장, 박학규 DS부문 경영지원실장 사장 등이 참석했다. 오찬 이후에는 파운드리 전략 간담회에서 최근 비메모리 반도체를 중심으로 가열되고 있는 미중 무역분쟁이 전 세계 파운드리 시장에 미치는 영향, 최근 공정 개발을 완료한 5나노, 반도체 미세화의 한계를 극복할 수 있는 차세대 기술인 게이트올어라운드(GAA)를 적용한 3나노 등 고성능·저전력의 선단 공정 개발 로드맵 등을 꼼꼼히 챙기며 시스템반도체 1위 목표(반도체 비전 2030)를 재차 강조했다. 이 부회장은 이후에는 무선사업부 경영진과 만나 코로나19로 큰 타격을 입은 상반기 세트 부문의 실적을 살피고 하반기 신제품 판매를 늘릴 방안에 대해 머리를 맞댔다. 내년에 출시할 주력 스마트폰 신제품 라인업 전략을 점검하는 것도 잊지 않았다. 노태문 무선사업부장 사장, 최윤호 경영지원실장 사장, 최경식 무선사업부 전략마케팅실장 부사장, 김경준 무선사업부 개발실장 부사장, 김성진 무선사업부 지원팀장 부사장 등이 자리했다. 이 부회장이 사장단 간담회를 재개한 것은 지난 3월 25일 삼성종합기술원을 찾아 차세대 기술점검 회의를 한 지 80여일 만이다. 정서린 기자 rin@seoul.co.kr

이재용 삼성전자 부회장이 자신의 기소 여부를 판단할 수사심의위원회 개최를 앞두고 15일 사장단과 릴레이 간담회를 열었다. 지난 9일 삼성물산과 제일모직 합병 과정에서의 주가 시세 조종 혐의, 삼성바이오로직스 분식회계 등의 혐의로 검찰이 청구한 구속영장이 기각된 이후 이 부회장이 첫 공개 경영 행보에 나선 것은 6일 만이다. 이 부회장이 오전, 오후에 걸쳐 반도체와 제품 사업부 사장단과 연이어 간담회를 강행한 것은 이번이 처음이다. 삼성 내부에서는 “기소 기로에 선 이 부회장이 코로나19, 미·중 무역갈등, 일본 수출규제 악화 가능성 등 복합적인 대외 악재에 총수로서 흔들림 없이 대응하려는 의지를 다진 것”이라는 평가가 나온다. 이 부회장은 이날 반도체(DS부문)와 파운드리(반도체 위탁생산), 무선사업부(IM) 등 3개 사업부 사장단과 연이어 간담회를 갖고 위기 극복 전략을 점검했다. 오전에는 반도체 사업을 이끄는 디바이스솔루션(DS) 부문 경영진들과 만나 글로벌 반도체 시황과 투자 전략을 논의했다. 이 자리에는 김기남 부회장, 진교영 메모리사업부장 사장, 정은승 파운드리사업부장 사장, 강인엽 시스템LSI 사업부장 사장, 박학규 DS부문 경영지원실장 사장 등이 참석했다. 오찬 이후에는 파운드리 전략 간담회에서 최근 비메모리 반도체를 중심으로 가열되고 있는 미·중 무역분쟁이 전 세계 파운드리 시장에 미치는 영향, 최근 공정 개발을 완료한 5나노, 반도체 미세화의 한계를 극복할 수 있는 차세대 기술인 게이트올어라운드(GAA)를 적용한 3나노 등 고성능·저전력의 선단 공정 개발 로드맵 등을 꼼꼼히 챙기며 시스템반도체 1위 목표(반도체 비전 2030)를 재차 강조했다. 이 부회장은 이후에는 무선사업부 경영진과 만나 코로나19로 큰 타격을 입은 상반기 세트 부문의 실적을 살피고 하반기 신제품 판매를 늘릴 방안에 대해 머리를 맞댔다. 내년에 출시할 주력 스마트폰 신제품 라인업 전략을 점검하는 것도 잊지 않았다. 노태문 무선사업부장 사장, 최윤호 경영지원실장 사장, 최경식 무선사업부 전략마케팅실장 부사장, 김경준 무선사업부 개발실장 부사장, 김성진 무선사업부 지원팀장 부사장 등이 자리했다. 이 부회장이 사장단 간담회를 재개한 것은 지난 3월 25일 삼성종합기술원을 찾아 차세대 기술점검 회의를 한지 80여일 만이다. 정서린 기자 rin@seoul.co.kr