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"PIM 기술 적용"… 삼성전자, 인공지능 탑재 메모리 제품군 확대

D램 모듈에 AI 탑재한 AXDIMM, 성능 2배, 에너지 사용 40% 감소
모바일 D램과 PIM 기술 결합 LPDDR5-PIM… 음성인식, 번역 등 활용

 

【 청년일보 】 삼성전자가 AI 엔진을 탑재한 메모리 반도체 제품군을 확대한다.

 

삼성전자는 24일 온라인으로 개최된 Hot Chips 학회에서 지난 2월 업계 최초로 개발한 HBM-PIM뿐 아니라 PIM 기술을 적용한 다양한 제품군과 응용사례를 소개했다. 

 

삼성전자는 이날 학회에서 D램 모듈에 AI 엔진을 탑재한 'AXDIMM(Acceleration DIMM)', 모바일 D램과 PIM을 결합한 'LPDDR5-PIM' 기술, HBM-PIM의 실제 시스템 적용 사례를 각각 소개했다.

 

AXDIMM은 PIM 기술을 칩 단위에서 모듈 단위로 확장한 것으로 D램 모듈에 인공지능 엔진을 장착한 제품이다.

 

D램 모듈의 동작 단위인 각 랭크에 AI 엔진을 탑재하고 병렬 처리를 극대화해 성능을 높이고, AI 엔진을 통해 D램 모듈 내부에서 연산이 가능해져 CPU와 D램 모듈 간 데이터 이동이 줄어들어 AI 가속기 시스템의 에너지 효율을 높일 수 있다. 기존 D램 모듈에 탑재된 버퍼칩에 AI 엔진을 탑재하는 방식으로 기존 시스템 변경 없이 적용이 가능하다.

 

현재 AXDIMM은 글로벌 고객사들의 서버 환경에서 성능 평가가 진행되고 있으며, 성능은 약 2배 향상, 시스템 에너지는 40% 이상 감소가 확인됐다.

 

삼성전자는 초고속 데이터 분석 영역뿐 아니라 모바일 분야까지 PIM을 확대 적용한 LPDDR5-PIM 기술을 공개했다.

 

PIM 기술이 모바일 D램과 결합할 경우 데이터센터와 연결 없이 휴대폰 독자적으로 AI 기능을 수행할 수 있는 On-Device AI의 성능과 에너지 문제를 효과적으로 해결할 것으로 예상된다. 시뮬레이션 결과 음성인식, 번역, 챗봇 등에서 2배 이상의 성능 향상과 60% 이상의 에너지 감소가 확인됐다.

 

 

또한, 삼성전자는 지난 2월 공개한 HBM-PIM을 실제 시스템에 탑재한 검증 결과도 발표했다. FPGA 개발 업체인 미국 자일링스에서 이미 상용화 중인 AI 가속기 시스템에 HBM-PIM을 탑재했을 경우 기존 HBM2를 이용한 시스템 대비 성능은 약 2.5배 높아지고 시스템 에너지는 60% 이상 감소했다.

 

삼성전자는 PIM이라는 혁신 기술을 D램 공정에 접목해 다양한 응용처에서 실제 성능과 에너지 효율이 대폭 향상됐다며 PIM 기술이 빅데이터 시대의 새로운 메모리 패러다임이 될 것임을 강조했다. 

 

김남승 삼성전자 메모리사업부 DRAM 개발실 전무는 "HBM-PIM은 업계 최초의 인공지능 분야 맞춤형 메모리 솔루션으로, 이미 고객사의 AI 가속기에 탑재되어 상업적 성공의 가능성을 보였다"며 "향후 표준화 과정을 거쳐 차세대 슈퍼컴퓨터 및 인공지능용 HBM3, On-Device AI용 모바일 메모리 및 데이터센터용 D램 모듈로 확장할 예정"이라고 밝혔다.

 

자일링스의 상품기획 시니어 디렉터 아룬 바라다라잔 라자고팔은 "자일링스는 Virtex UltraScale+ HBM 제품군을 시작으로 데이터센터, 네트워킹, 실시간 신호처리 애플리케이션을 위한 고성능 솔루션을 지원하기 위해 삼성전자와 협력하고 있으며, 최근 새롭고 흥미로운 Versal HBM 시리즈 제품을 선보였다"며 "인공지능 응용 분야에서 HBM-PIM의 성능과 에너지 효율 향상을 위한 시스템 평가를 위해 삼성전자와 지속 협력할 것"이라고 말했다.

 

기업용 소프트웨어 업체인 SAP의 HANA core research & innovation 총괄 올리버 렙홀츠는 "AXDIMM을 활용한 시스템의 성능 예측 평가에서 성능 향상과 높은 에너지 효율이 기대된다"며 "SAP는 인메모리 데이터베이스 플랫폼 'SAP-HANA'의 성능 향상을 위해 삼성전자와 협력을 지속해 나갈 것"이라고 밝혔다.

 

삼성전자는 내년 상반기 내 다양한 고객사의 AI 가속기를 위한 PIM 기술 플랫폼의 표준화와 에코 시스템 구축을 완료하여 인공지능 메모리 시장을 확대해 나갈 예정이다.

 

【 청년일보=박준영 기자 】

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