삼성전자, 업계 최초 'CXL 2.0 D램' 개발

 

 

삼성전자가 업계 최초로 CXL 2.0을 지원하는 128GB CXL D램을 개발했다.

* CXL(Compute Express Link, 컴퓨트 익스프레스 링크): 고성능 서버 시스템에서 CPU와 함께 사용되는 가속기, D램, 저장장치 등을 보다 효율적으로 활용하기 위한 차세대 인터페이스

 

삼성전자는 지난해 5월 세계 최초로 CXL 1.1 기반 CXL D램을 개발한데 이어, 1년 만에 CXL 2.0을 지원하는 128GB D램을 개발해 차세대 메모리의 상용화 시대를 앞당겼다.

 

이번 제품은 PCIe 5.0(x 8레인)을 지원하며, 최대 35GB/s의 대역폭을 제공한다.

* PCIe(Peripheral Component Interconnect Express): 기존 SATA 전송 속도의 성능 한계를 극복한 고속 인터페이스 규격

 

삼성전자는 'CXL 2.0 D램'을 연내 양산할 계획이며, 차세대 컴퓨팅 시장 수요에 따라 다양한 용량의 제품도 적기에 선보여 CXL 생태계 확장을 가속화할 예정이다.

 

CXL D램은 메인 D램과 공존하면서 대역폭과 용량을 확장할 수 있어 인공지능, 머신러닝 등 고속의 데이터 처리가 요구되는 차세대 컴퓨팅 시장에서 주목받고 있다.

삼성전자의 'CXL 2.0 D램'은 업계 최초로 '메모리 풀링(Pooling)' 기능을 지원한다.

 

'메모리 풀링(Pooling)'은 서버 플랫폼에서 여러 개의 CXL 메모리를 묶어 풀(Pool)을 만들고, 여러 호스트가 풀(Pool)에서 메모리를 필요한 만큼 나누어 사용할 수 있는 기술이다.

 

이 기술은 CXL 메모리의 전 용량을 유휴 영역 없이 사용할 수 있게 해준다.

 

고객이 이 기술을 데이터센터에 적용하면 보다 효율적인 메모리 사용이 가능해 서버 운영비를 절감할 수 있다.

 

또한 절감한 운영비를 서버의 메모리에 재투자하는 등 선순환 구조가 이어질 것으로 기대된다.

 

삼성전자 메모리사업부 신사업기획팀장 최장석 상무는 "삼성전자는 CXL 컨소시엄의 이사회(Board of Director, BoD) 멤버로서 CXL 기술을 선도하고 있다"라며, "데이터센터/서버/칩셋 등 글로벌 기업들과의 협력으로 CXL 생태계를 더욱 확장해 나갈 것"이라고 밝혔다.

 

인텔의 기술 이니셔티브 부문 책임자인 짐 파파스(Jim Pappas)는 "CXL 생태계 확대를 위해 삼성과 협력하게 되어 기쁘다"라며, "삼성과 지속 협력해 업계 전반에 걸쳐 혁신적인 CXL 제품의 성장과 채용이 확대될 수 있도록 힘쓸 것"이라고 밝혔다.

 

몬타지 테크놀로지(Montage Technology) 스테판 타이(Stephen Tai) 사장은 "몬타지는 CXL 2.0을 지원하는 컨트롤러를 업계 최초로 양산할 계획"이라며, "CXL 기술 발전과 생태계 확산을 위해 삼성전자와 적극적으로 협력해 나갈 것"이라고 말했다.

 

https://semiconductor.samsung.com/kr/news-events/news/samsung-develops-industrys-first-cxl-dram-supporting-cxl-2-0/

삼성전자, 업계 최초 'CXL 2.0 D램' 개발 | 삼성반도체

1.'CXL 2.0 D램' 연내 양산 계획, 차세대 메모리 상용화 앞당겨

D램 모듈의 한계 극복, 대역폭과 용량 확장 가능

CXL D램 영역을 분할 사용하는 '메모리 풀링' 지원, 서버 운영비용 절감

2.데이터센터, 서버, 칩셋 기업과 지속 협력해 CXL 생태계 확장

차세대 컴퓨팅 시장 수요 적기 대응으로 시장 선도

삼성전자, 레드햇과 업계 최초 CXL 메모리 동작 검증

삼성전자가 업계 최초로 엔터프라이즈 리눅스 글로벌 1위 기업 레드햇(Red Hat)과 CXL(Compute Express Link) 메모리 동작 검증에 성공했다.

 

* CXL(Compute Express Link, 컴퓨트 익스프레스 링크): 고성능 서버 시스템에서 CPU와 함께 사용되는 ▲가속기 ▲D램 ▲저장장치 등을 보다 효율적으로 활용하기 위한 차세대 인터페이스

 

CXL은 ▲생성형 AI ▲자율주행 ▲인메모리 데이터베이스 플랫폼 등 처리해야 할 데이터 양이 기하급수적으로 증가하면서 주목 받고 있는 차세대 기술로, 빠르고 효율적인 데이터 처리에 유용하다.

 

또한, CXL은 ▲CPU ▲GPU 등 다양한 프로세서와 메모리를 연결하는 PCIe 기반의 통합 인터페이스 표준으로, 데이터 처리 지연과 속도 저하, 메모리 확장 제한 등 여러 난제를 해결할 수 있는 차세대 기술이다.

 

* PCIe(Peripheral Component Interconnect Express): 기존 SATA(Serial Advanced Technology Attachment) 전송 속도의 성능 한계를 극복한 고속 인터페이스 규격

 

삼성전자는 기업용 리눅스 OS인 ‘레드햇 엔터프라이즈 리눅스(Red Hat Enterprise Linux 9.3,이하 RHEL 9.3)’에 CXL 메모리를 최적화하고 ▲가상 머신(Red Hat KVM) ▲컨테이너 환경(Red Hat Podman)에서 메모리 인식, 읽기, 쓰기 등의 동작 검증을 완료했다.

 

* Red Hat Enterprise Linux 9.3: 레드햇의 최신 서버용 운영체제(OS)

* 가상 머신(Virtual Machine, VM): 컴퓨팅 환경을 소프트웨어로 구현한 것으로, 컴퓨터 시스템을 에뮬레이션(가상현실화)하는 소프트웨어

* 컨테이너(Container): 어플리케이션을 인프라 환경에 구애 받지 않고 구동시킬 수 있는 가상화 기술

 

CXL 메모리 동작이 검증되면서 데이터센터 고객들은 별도의 소프트웨어 변경 없이 손쉽게 삼성 CXL 메모리를 사용할 수 있게 됐다.

 

양사는 ‘RHEL 9.3 CXL 메모리 활성화 가이드(RHEL 9.3 CXL Memory Enabling Guide)’도 발행 예정이다. 고객들은 가이드를 이용해 레드햇 엔터프라이즈 리눅스에서 삼성전자의 CXL 메모리를 사용하고, 다양한 환경에서 고성능 컴퓨팅 시스템을 구축할 수 있다.

 

이번 검증은 지난해 5월 삼성전자와 레드햇 양사가 공동으로 추진한 차세대 메모리 분야 소프트웨어 기술 관련 협력의 결실로, 삼성전자는 주요 소프트웨어, 데이터센터, 서버, 칩셋 업체들과 협력을 확대해 차세대 메모리 상용화에 박차를 가하고 있다.

 

삼성전자 메모리사업부 상품기획실 배용철 부사장은 “삼성전자는 소프트웨어, 데이터센터, 서버 등 다양한 파트너사와 긴밀한 협력을 통해 CXL 메모리 생태계 구축에 앞장서 왔다”며, “레드햇과의 협력은 최첨단 하드웨어와 소프트웨어 기술의 결합으로, CXL 생태계가 한 단계 더 발전하는데 기여할 것”이라고 밝혔다.

 

 

레드햇 아시아태평양총괄 마리옛 안드리아스(Marjet Andriesse) 부사장은 “양사 간 이번 협력은 차세대 메모리 개발을 위한 오픈소스 생태계 구축 측면에서 하드웨어와 소프트웨어를 통합한 중요한 이정표가 될 것”이라며, “레드햇의 IaaS, PaaS 기반 소프트웨어에 CXL 메모리의 적용 가능성을 열었다는 점에서 의미가 크다”고 밝혔다.

 

* IaaS(Infrastructure as a Service): 서비스형 인프라

* PaaS(Platform as a Service): 서비스형 플랫폼

 

앞으로도 양사는 삼성 메모리 리서치 센터(SMRC)를 통해 CXL 오픈소스와 레퍼런스 모델 개발 등 CXL 메모리 생태계 확장을 위한 다양한 분야의 협력을 이어나갈 계획이다.

 

* * SMRC(Samsung Memory Research Center) : 삼성전자의 메모리 제품을 탑재한 고객사에 자사 서버의 하드웨어와 소프트웨어의 최적 조합을 분석하고 성능을 평가할 수 있도록 제공하는 플랫폼

* 레퍼런스 모델 : 시스템을 구성하는 하드웨어, 소프트웨어 간 정합성 등 사전 확인된 최적의 시스템 조합

https://semiconductor.samsung.com/kr/news-events/news/samsung-electronics-and-red-hat-partnership-to-lead-expansion-of-cxl-memory-ecosystem-with-key-milestone/

삼성전자, 레드햇과 업계 최초 CXL 메모리 동작 검증 | 삼성반도체

1.레드햇 기업용 리눅스 OS에서 CXL 메모리 동작 검증 성공

데이터센터, 서버, 칩셋 등 다양한 파트너사들과 긴밀히 협력

별도 작업 필요 없는 고성능 컴퓨팅 시스템 구축으로 고객 편의 증대

2.차세대 메모리 분야 기술 협력 결실… CXL 생태계 본격 확장

최첨단 하드웨어와 소프트웨어 결합을 통한 CXL 메모리 상용화에 박차

 

메모리 리더십 밀린 삼성전자…'포스트 HBM' CXL 승부수

인공지능(AI) 반도체 생태계 활성화로 급부상한 고대역폭메모리(HBM)에서 밀린 삼성전자가 컴퓨트익스프렝스링크(CXL) 기술 기반의 메모리로 반도체 리더십 탈환에 나섭니다. 

오늘(23일) 업계에 따르면 삼성전자는 다음 달 26일(현지 시간) 미국 캘리포니아주 실리콘밸리에서 열리는 반도체 학회 '멤콘 2024'에서 CXL 등을 비롯한 차세대 기술에 대해 발표하면서 차세대 혁신을 주도하겠다는 계획입니다.

[자료=삼성전자]

 

CXL은 메모리를 집적적으로 연결해 중앙처리장치(CPU), 그래픽처리장치(GPU)와의 공유를 통한 확장성에 기반을 둔 기술입니다. 구체적으로 기존 직렬 방식(PCIe)에서는 CPU와 연결된 메모리 간만 데이터 전송이 가능했습니다. CXL 2.0 기술을 통해서는 다수의 CPU가 각자 부착된 메모리를 공유해 사용한다는 구상입니다.

CXL이 뜨는 이유는 AI 산업과 맞물립니다. AI는 방대한 데이터의 학습과 추론이 무한적으로 반복되기 때문입니다. AI 활용도의 연산속도와 양을 처리하기 위해서는 용량과 대역폭이 핵심입니다. 

CXL 기술을 통해 메모리를 공유하는 '메모리 풀링(Pooling)'이란 개념을 제시해 낸드플래시·D램 개수를 늘려 용량을 확장하고 이를 통해 대역폭도 높일 계획입니다. CPU가 풀(Pool)에서 메모리를 필요한 만큼 나누어 사용할 수 있게 되는 겁니다. 업계에서는 CXL 기술을 활용하면 서버 1대당 메모리 용량 8~10배 이상 증가할 것으로 보고 있습니다.

메모리 업계에서는 삼성전자가 CXL 기술의 리더십과 생태계를 선도적으로 이끌어왔습니다. 삼성전자는 지난 2021년 세계 최초로 CXL 기반 D램을 선보였고 지난 2022년에는 최초로 512Gb CXL D램을 공개했습니다. 

지난해 12월에는 CXL 반도체인 '삼성(Samsung) CMM-D' 등 4종의 상표를 출원했는데 이르면 올해 상용화를 목전에 두고 있습니다. CMM은 'CXL Memory Module(CXL 메모리 모듈)'의 약자로 삼성전자 내부에서 부르는 이름입니다.

HBM 뒤에 CXL D램 뜬다
삼성전자는 CXL 기반의 메모리는 용량에서는 혁신은 이끌 것으로 보이지만 여전히 대역폭(데이터 처리 속도)은 변수로 꼽힙니다.

HBM은 D램을 수직으로 적층해 대역폭을 극대로 끌어올린 제품입니다. AI칩의 선두주자인 엔비디아는 지난해 8월  HMB3e 메모리 탑재 버전의 그레이스 호퍼 GH200 슈퍼칩을 공개했는데 SK하이닉스의 24GB HBM3e 메모리 6개를 탑재해 5TB/s 대역폭의 성능을 구현했다고 밝혔습니다.

결국은 AI 시대에 CXL D램이 용량에서 강점을 지닌 메모리라면 HBM은 높은 대역폭을 통해 메모리 처리 속도의 혁신을 가져다줬습니다. 이런 측면에서 CXL 기술이 적용된 D램이 HBM만큼의 메모리 업계의 반향을 이끌지 이목이 쏠립니다.

HBM은 기술 개발과 양산 확대로 범용 D램에 비해 6배가량 비싸다고 알려졌는데 오는 2028년에는 3배에 달하는 등 가격이 점차 낮아질 전망입니다. 현재 삼성전자와 SK하이닉스가 모두 HBM 설비를 적극적으로 증축하면서 향후 생산량이 대폭 확대될 예정입니다. 숙련도도 높아진다면 수율이 높아지고 이에 따른 가격 하락 여지가 있는 제품입니다.

[삼성전자가 개발한 CXL 2.0을 지원하는 128GB CXL D램 (사진=삼성전자)]

 

이런 차원에서 CXL 기술이 적용된 반도체가 '제2의 HBM'이 될지 관심이 모입니다. 차세대 메모리 인터페이스인 CXL 기술이 올해를 기점으로 내년까지 메모리 업체들의 새로운 성장 동력이 될 가능성은 높습니다. 인텔은 올해 말 CXL 2.0을 적용한 서버용 반도체인 초고효율 CPU '시에라 포레스트'를 출시하면서 인터페이스 변경에 나섭니다.  동시에 AMD 역시 젠(Zen)5 기반의 CPU를 오는 3분기 생산하면서 CXL 2.0 기술을 적용할 것으로 전망되고 있습니다. 

김형태 신한투자증권 연구원은 "CXL 2.0은 DDR5부터 적용되기 시작하고, 대규모 컴퓨팅 환경에서 메모리 효율을 극대화할 수 있다는 장점이 신형 CPU의 흥행에 기여할 것"이라며 "2025년부터는 CXL 2.0 적용이 급격히 확산될 것으로 기대된다"고 밝혔습니다. 시장조사기업 욜(Yole)에 따르면 세계 CXL 시장의 규모는 오는 2028년 약 150억 달러(약 20조원)에 이를 것으로 전망하고 있습니다.