삼성·SK "온디바이스 AI, PIM으로 뚫는다"…메모리 연산 시대 본격화 작성일 06-12 37 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <strong class="summary_view" data-translation="true">'AI-PIM 반도체 워크숍' 개최...안정적 수율과 제조 숙제는 과제</strong> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="KTxY8xx2NS"> <p contents-hash="b1e954b4ed73dcdf4d03a4b34ad1a6a43e218640114d97e47a4e979be306c5f7" dmcf-pid="9yMG6MMVkl" dmcf-ptype="general">(지디넷코리아=전화평 기자)기기 자체에서 AI를 구동하는 '온디바이스 AI' 시장이 폭발적으로 성장하면서, 이에 최적화된 하드웨어 기술로 PIM(프로세싱 인 메모리)이 부상하고 있다. 거대언어모델(LLM)을 기기 내부에서 매끄럽게 돌리기 위해서는 막대한 데이터 대역폭이 필수적인데, 스스로 연산 기능을 품은 PIM이 이 병목을 해결할 구원투수로 낙점된 것이다. 온디바이스 AI 시장 선점을 위해 삼성전자와 SK하이닉스는 PIM 기술 개발에 열을 올리고 있다.</p> <p contents-hash="578c410f007b1bc604b78acaff1d022eb0ffebe16871ef38851fc60fed6638f4" dmcf-pid="2WRHPRRfjh" dmcf-ptype="general"><span>12일 KAIST 서울캠퍼스에서 열린 '제1회 AI-PIM 반도체 워크숍'에서는 국내 반도체 양사의 지능형 메모리 연구 현황과 향후 전략이 나란히 공개됐다.</span></p> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="d662ef8ffb9c4600493ad407e52efa0348736577a384d080ba2dd213b2f0e3ea" dmcf-pid="VYeXQee4NC" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="삼성전자 LPDDR5X-PIM SIM 발표 자료.(사진=지디넷코리아)" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202606/12/ZDNetKorea/20260612173337602dvka.jpg" data-org-width="640" dmcf-mid="GGfIYZZvgk" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202606/12/ZDNetKorea/20260612173337602dvka.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 삼성전자 LPDDR5X-PIM SIM 발표 자료.(사진=지디넷코리아) </figcaption> </figure> <p contents-hash="3402758b6ea4a796b450cf792246fef708712056e3a9e605afcc5d9c57c9624f" dmcf-pid="fGdZxdd8gI" dmcf-ptype="general"><strong>삼성전자, 시뮬레이터 실증 딛고 'LPDDR6-PIM' 표준화 주도</strong></p> <p contents-hash="e5b2ec4748027f80e3beca0069180d8cdce012167c4a54fac0e0c505ca98b506" dmcf-pid="4HJ5MJJ6kO" dmcf-ptype="general">삼성전자는 기술의 범용성과 생태계 표준화를 무기로 내세웠다.</p> <p contents-hash="4d0657ca1790a867cc9d5cbbf5ba70f5c812d766115ddd99498657589d98853b" dmcf-pid="8vQW4QQ9os" dmcf-ptype="general"><span>이석한 삼성전자 수석은 하드웨어·소프트웨어 통합 시뮬레이터 'LPDDR5X-PIM Sim'을 소개했다. 삼성전자는 이 시뮬레이터를 통해 가상 환경에서 PIM을 구동, 데이터 이동 전력을 획기적으로 줄여 전체 에너지 효율 상승을 실증했다.</span></p> <p contents-hash="2a07e0aada9ecb69ea46c123efb4d13e2468aa6982139d16cbff36e5e7170ae3" dmcf-pid="6TxY8xx2gm" dmcf-ptype="general"><span>이 수석은 “고객사나 SoC 업체 입장에서는 완전히 새로운 PIM 명령어를 바닥부터 다시 학습하고 적용하는 게 큰 장벽”이라며 “'LP5X-PIM Sim' 시뮬레이터는 기존 HBM-PIM 때부터 맞춰온 표준 프로토콜(BCPP) 호환성을 그대로 유지하면서 작동하도록 설계돼 실물 반도체 없이도 가상 환경에서 데이터 타입(FP16·BF16·INT32)이나 레이아웃 호환성을 미리 매끄럽게 맞춰볼 수 있도록 지원하는 것이 핵심”이라고 설명했다.</span></p> <p contents-hash="36db62c6191d2f2d562eaed2d6b5aedac340e35d34ba634adb76fc8ae5aa6ce0" dmcf-pid="PyMG6MMVar" dmcf-ptype="general"><span>특히 이 수석은 차세대 'LPDDR6-PIM'에 대한 구체적인 표준화 전망을 내놨다.</span></p> <p contents-hash="36370dda87ba84e2f869365a4526462b14785931266537fa764a6be14db848b9" dmcf-pid="QWRHPRRfkw" dmcf-ptype="general"><span>그는 "현재 JEDEC(국제반도체표준협의기구)의 태스크그룹에서 LPDDR6-PIM 표준화를 논의 중"이라며 "향후 과거 x86 CPU 시장처럼 명령어 세트 표준은 공유하되, 내부 아키텍처 설계는 삼성이나 SK 등 각 벤더의 역량과 전략에 따라 완전히 다르게 분화되는 흥미로운 경쟁이 벌어질 것"이라고 내다봤다.</span></p> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="bf4e6d1ea3167e21ddf486fe0b98bb17cbeff7ac1c1019e5874aa5d8bd575d38" dmcf-pid="xYeXQee4aD" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="최해랑 SK하이닉스 팀장이 제1회 AI-PIM 반도체 워크숍에서 발표하고 있다.(사진=지디넷코리아)" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202606/12/ZDNetKorea/20260612173338859hnyf.jpg" data-org-width="640" dmcf-mid="FLj0Kffzgo" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202606/12/ZDNetKorea/20260612173338859hnyf.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 최해랑 SK하이닉스 팀장이 제1회 AI-PIM 반도체 워크숍에서 발표하고 있다.(사진=지디넷코리아) </figcaption> </figure> <p contents-hash="f667c4130963b2f9768fd881ff0043d3cec9f7155cd9d151ae4f2a2ea3644be4" dmcf-pid="yRGJTGGhNE" dmcf-ptype="general"><strong>SK하이닉스, '어텐션 가속' 특화…투랭크로 용량 한계 돌파</strong></p> <p contents-hash="3ddac0092e2ba89d145b19c576c97e330a957a72ceae6be638331b08e8a8c4d7" dmcf-pid="WeHiyHHlAk" dmcf-ptype="general">SK하이닉스는 LLM 구동 환경에서 가장 부하가 큰 핵심 연산 부위만을 타깃 가속하는 실전 지향형 전략을 펼치고 있다. 추론 과정의 80~90%를 차지하는 '어텐션 연산'을 전담해 가속하는 독자적인 'GDDR6-AiM' 아키텍처가 대표적이다. 뱅크 내부에서 데이터를 재사용하는 구조를 통해 내부 대역폭을 16배 확보하고, 에너지 효율은 4배 가까이 개선했다.</p> <p contents-hash="802a1905ae4444bc88c7066700f6471d06cb51825dc6e3adf490344dfe9d2ebf" dmcf-pid="YdXnWXXSNc" dmcf-ptype="general"><span>특히 SK하이닉스는 검증되지 않은 메모리를 위해 메인 컨트롤러를 쉽사리 변경하지 않는 글로벌 고객사들의 진입 장벽을 깨기 위해, PCIe 카드 형태의 가속기 인프라인 'AX 시스템'을 직접 제작해 성능을 증명해 왔다.</span></p> <p contents-hash="8febdf1d75ec0ae95aa95ebdc267204fcf39f97602a685e32df9f6c2df5e1355" dmcf-pid="GJZLYZZvNA" dmcf-ptype="general"><span>최해랑 SK하이닉스 팀장은 "GDDR6 표준 스펙의 한계를 소프트웨어 레벨에서 극복해 투랭크(Two-Rank) 시스템을 제어, 용량을 32GB까지 확장하는 데 성공했다"며 "실물 칩으로 완전 전환할 경우 일반 시스템 대비 최대 12배의 성능 향상이 가능하다"고 강조했다.</span></p> <p contents-hash="41782e90e019bf9dc381773549474fcd473d67c1ef01e98aae6a20b569822404" dmcf-pid="Hi5oG55Tjj" dmcf-ptype="general"><strong>물리적 변화·전력망 디자인 등</strong> <strong>상용화 위한 '제조 숙제'</strong></p> <p contents-hash="329c1c5c5a713a9db0db1dc91534788981c1f560e81610497d911a4f60cfd4f0" dmcf-pid="Xn1gH11ycN" dmcf-ptype="general">다만 이날 워크숍에서 양사 관계자는 PIM 반도체가 글로벌 상용화와 대량 양산 체제로 진입하기 위해 반드시 해결해야 할 과제가 있다고 밝혔다.</p> <p contents-hash="8e3423a76a9055186b67654e99893e02c126168772dae5fc96dd8a1406195220" dmcf-pid="ZLtaXttWka" dmcf-ptype="general"><span>이 수석은 연산기 탑재로 인한 D램의 물리적 변화와 트레이드 오프(상충 관계)를 지적했다.</span></p> <p contents-hash="8bbf65cdd10c11b3c811f5eddab03477b8de25ee1381fe3596aa601bc48c07c4" dmcf-pid="5oFNZFFYcg" dmcf-ptype="general"><span>그는 "메모리 내부에 연산 블록을 넣다 보니 D램 다이 면적이 커져 비용 상승 압박이 발생하고, 순간적인 대량 연산 시 전력망이 버티지 못하고 흔들리는 파워 드롭 현상이 필연적으로 동반된다"며 "특히 연산할 때 발생하는 열이 D램 셀의 데이터 누설을 심화시키기 때문에, 시스템 PMIC(전력관리반도체) 용량 확장이나 패키징 단의 발열 제어 연구가 완벽히 받쳐주지 않으면 실전 상용화가 어렵다"고 털어놓았다.</span></p> <p contents-hash="b96f1874d1023d91243ed976eed991e0ff96c87ca7cfc3181666941895b23192" dmcf-pid="1g3j533Goo" dmcf-ptype="general"><span>최 팀장은 실제 D램 생산 공정과 전력망 디자인에서의 현장 난제를 언급했다.</span></p> <p contents-hash="a76d6c708c58e0d3845a16e9f58b5f4bd388d4f93d1d2136f635550b007d5b7b" dmcf-pid="tNpctppXAL" dmcf-ptype="general"><span>최 팀장은 "D램 공정 특성상 미세 패턴이 고도로 균일해야 하는데, 메모리 셀 중간중간에 불규칙한 로직 영역이 들어가면 패턴 불일치가 발생해 수율을 잡기가 까다롭다"며 "수 많은 뱅크가 동시에 데이터를 읽고 일제히 가속 연산을 개시할 때 전력 공급망(PDN)에 순간적인 과부하가 걸려 전압이 떨어지는 현상을 신뢰성 있게 디자인하고 제어하는 것이 현재 엔지니어들이 풀고 있는 가장 큰 도전 과제"라고 전했다.</span></p> <p contents-hash="2c4a0658910fa9fa0f01784f03c2bb5e63d8236ac308f08fb175beff61711efd" dmcf-pid="FjUkFUUZon" dmcf-ptype="general">전화평 기자(peace201@zdnet.co.kr)</p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 지디넷코리아. 무단전재 및 재배포 금지.</p> 관련자료 이전 STO, 글로벌 무대 서려면 “제도·인프라·기초자산 고르게 갖춰야” 06-12 다음 중노위 "LGU+, 하청 노조 교섭 나와라"…통신업계 첫 '노란봉투법' 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