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삼성전자 반도체가 기술 청사진을 직접 공개하다, 삼성 테크 데이

2017년부터 꾸준히 개최되어 온 ‘삼성 테크 데이(Samsung Tech Day)‘는 삼성전자의 메모리, 시스템 반도체 차세대 기술을 고객과 파트너사 등 이해관계자들에게 선보이는 자리입니다.

삼성전자 반도체는 메모리 업계 리더로서 차별화된 솔루션과 기술 리더십을 갖추고 있으며, 시스템 반도체 분야에서는 이미지센서, DDI, 모뎀, 전력 반도체, 보안 솔루션 등을 아우르는 다양한 솔루션을 보유하고 있습니다. 지난 ‘삼성 테크 데이 2022’에서 삼성전자는 시스템 반도체 기술을 유기적으로 융합하고 각 반도체 제품 간 시너지 극대화를 통한 ‘통합 솔루션 팹리스’로 거듭나겠다는 비전을 발표했습니다. 또한 차세대 메모리 제품 로드맵을 공개하고, 향후 고대역폭, 고용량, 고효율 메모리 기술 리더십을 유지해 나가겠다고 밝혔습니다.

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삼성전자 파운드리와 생태계 만남의 장, SFF & SAFE

반도체 업계에서 중요성이 날로 높아지고 있는 파운드리* 산업. 파운드리 경쟁력은 첨단 공정 기술 개발과 함께 설계 파트너와의 협력, 팹리스** 고객을 만족시킬 수 있는 솔루션 제공 등이 중요합니다. 삼성전자 반도체는 파운드리 업계 생태계의 원활한 소통을 위헤 SFF와 SAFE 포럼을 매년 개최해 오고 있습니다.

‘SFF(Samsung Foundry Forum)’는 삼성전자 반도체의 최신 파운드리 기술 현황과 사업 전략을 업계에 소개하는 자리입니다. 고객, 협력사, 파트너 등 수백명이 참석해 삼성 파운드리의 현재와 미래를 알아보고 비전을 공유합니다.

‘SAFE(Samsung Advanced Foundry Ecosystem)’는 파운드리 생태계를 구성하는 다양한 주체들이 함께 첨단 기술을 공유하고 상호 발전을 위한 전략을 도모할 수 있는 자리입니다. 삼성전자 파운드리사업부뿐 아니라 파트너사들도 발표와 토론, 부스 전시 등을 통해 참여하며 개별 세션들을 통해 적극적인 네트워킹도 이루어집니다.

* 파운드리: 반도체 설계 디자인을 위탁 받아 생산을 전담하는 회사
** 팹리스: 반도체 설계를 전문으로 하는 회사. 제조를 뜻하는 Fabrication과 less를 합성한 용어

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최첨단 기술로 더 편리해질 일상을 엿보다, CES

‘CES(The International Consumer Electronics Show)’는 미국소비자기술협회가 1967년부터 매년 개최하고 있는 세계 최대의 가전·IT 박람회입니다. 매해 수많은 기업이 참가해 최신 전자 제품과 혁신 기술을 선보이기에, CES에서 발표되는 글로벌 기술 트렌드를 통해 좀 더 편리해질 미래 일상의 모습도 상상해볼 수 있습니다.

또한 가장 혁신적인 기술을 선보인 제품들을 선정해 매해 ‘CES 혁신상(CES Innovations Award)’이 주어지는데요. 올해 삼성전자 반도체는 최고혁신상인 ‘지문인증IC S3B512C’를 포함해 총 7개의 제품이 혁신상을 수상하는 쾌거를 이루며 미래 혁신 기술력을 증명해 보였습니다.

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세계 모바일 산업의 내일을 그리다, MWC

매년 2월, 스페인 바르셀로나에서 개최하는 세계 최대의 모바일 산업 전시회, ‘MWC(Mobile World Congress)’! 증강현실, 가상현실, 확장현실 등 새로운 기술이 모바일 분야에도 접목되고 있는 가운데, MWC에서는 모바일 기기 관련 첨단 응용 기술의 발전을 한 눈에 볼 수 있습니다.

MWC에는 매년 삼성전자 반도체를 비롯해 세계적인 글로벌 IT업체들이 참가해 차세대 모바일 솔루션을 선보이고 있는데요. 선진 업체들이 제시하는 모바일 트렌드를 가장 빨리 확인하고, 분야별 전문가들과 네트워크도 형성할 수 있는 장으로서 전 세계 많은 참석자들을 끌어 모으고 있습니다.

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차세대 전자·IT 기술과 소비자간 만남의 장, IFA

‘IFA(internationale FunkAusstellung Berlin)’는 독일 베를린에서 개최하는 유럽 최대의 가전 전시회로, 세계 3대 전자·IT 박람회 중 하나로 꼽힙니다. 기업들은 IFA를 통해 전 세계에 새로운 아이디어와 제품을 직접 알릴 수 있고, 소비자들은 이들을 직접 눈으로 보고 체험할 수 있습니다.

삼성전자 반도체는 작년 9월 개최된 ‘IFA 2022’에서 SSD 990 PRO와 포터블 SSD T7 실드, 다양한 용량의 메모리 카드, UFD(USB Flash Drive) 등 빠른 속도를 자랑하는 저장 매체들을 선보여 관람객들의 눈길을 사로잡았습니다.

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AI에 의한, AI를 위한, MemCon

‘MemCon(Memory Conference)’은 AI 시스템과 관련된 메모리 솔루션을 보다 심층적으로 다루기 위해 올해 처음 개최된 컨퍼런스입니다. 메모리, 디바이스 및 서버 업계를 이끄는 기업들이 모여 최적의 제품과 솔루션을 선보이고, 기술 발전을 위해 해결해야 할 여러 문제를 함께 토론합니다.

올해 3월에 개최된 ‘MemCon 2023’에서 삼성전자 반도체는 메모리 기술 혁신의 필요성을 강조하며, 초거대 AI 모델을 지원하는 최적의 메모리 솔루션과 업계를 선도할 삼성전자 메모리 기술 비전을 제시했습니다.

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빅데이터 시대에도 지속 가능한 미래를 설계하다, OCP 글로벌 서밋

데이터가 기하급수적으로 증가하는 빅데이터 시대를 맞아, 관련 업계에서는 데이터센터 기술 혁신 속도를 높이기 위해 적극적인 협력을 추구하고 있습니다. ‘OCP(오픈 컴퓨트 프로젝트) 글로벌 서밋’은 세계 최대 규모의 데이터센터 기술 협력 협회인데요. 하드웨어와 소프트웨어 분야에서 오픈 소스와 개방형 협업을 논의해오고 있습니다.

삼성전자 반도체는 지난 ‘OCP 글로벌 서밋 2022’를 통해 에너지 효율을 높인 혁신 메모리 제품들을 공개하고, 핵심 솔루션을 서버에 장착해 시연해보이기도 했습니다. 또한, 관련 내용들을 오픈소스로 공유하며 지속가능한 발전을 위한 방향을 제시했습니다.

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‘스타트업의 천국’ 이스라엘에서 만나는 혁신 반도체 기술, 칩엑스

‘칩엑스(ChipEx)’는 이스라엘 반도체 업계에서 가장 큰 규모를 자랑하는 국제 행사입니다. 여러 스타트업과 글로벌 IT 기업 관계자들이 참석해 기술 트렌드와 정보를 공유하는 자리로, 2009년부터 이스라엘 반도체 분야의 중요한 행사로 꾸준히 개최돼 왔습니다.

삼성전자 반도체는 이스라엘 현지에 파운드리 공정, IP, 패키지 등 선진 기술들을 알리고 다양한 스타트업들과의 교류를 확대하기 위해 2017년부터 칩엑스에 참가하고 있는데요. 지난 5월 9일에 개최된 ‘칩엑스(ChipEx) 2023’에서는 ‘Foundry All Around’를 주제로, 삼성 파운드리의 혁신 동력을 공개했습니다.

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우리나라의 반도체 기술력을 확인할 수 있는 반도체대전(SEDEX)

한국반도체산업협회가 주관하는 ‘반도체대전(SEDEX)’은 반도체에 들어가는 작은 부품부터 반도체 제품을 활용한 다양한 첨단 제품에 이르기까지, 반도체 산업 전 분야의 기술 현황을 한눈에 확인할 수 있는 종합 전시회입니다. 국내에서 개최되기에 관람이 용이한데요.

지난해 열린, ‘SEDEX 2022’는 국내 253여개의 기업이 참가해 역대 최대 규모를 뽐냈습니다. 그중에서도 삼성전자 반도체는 참가 업체 중 가장 큰 규모의 단독 부스를 운영하고, ‘반도체로 구현하는 무한한 가능성’이라는 주제 아래 미래 반도체 기술과 지속 가능 경영 활동의 성과를 공유했습니다.

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반도체 업계는 서로 다른 역할을 하는 수많은 업체들이 지속적으로 소통하고 정보를 교류하면서 더욱 눈부신 발전을 이뤄왔습니다. 삼성전자 반도체는 더욱 견고한 생태계를 조성하고 지속가능한 발전을 이어나가기 위해 국내외에서 다양한 반도체·IT 업계 행사들을 개최하고 적극적으로 참여할 예정입니다. 앞으로도 삼성전자 반도체의 활약과 업계 소식에 많은 관심 부탁드립니다! 

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MemCon 2023은 AI 관련 메모리 솔루션을 보다 심층적으로 다루기 위해 올해 처음으로 개최되는 학회로, 글로벌 IT 기업들을 중심으로 메모리, 디바이스 및 서버 업계를 이끄는 다양한 업체들이 참여했습니다. 삼성전자 반도체(DS부문)는 Founding Member이자 메모리 기술의 선도업체로서 최적의 솔루션 개발 성과와 노력을 선보였습니다. 이번 행사는 한진만 미주총괄(DSA)장의 Opening Remark로 시작되었는데요. 개회사에서 한진만 미주총괄장은 메모리 혁신 기술의 필요성 및 이에 부응하지 않을 경우 구시대 기술로 남을 위험성을 감수해야한다고 강조했습니다. 메모리 기술 혁신에는 메모리 중심 아키텍처 및 서비스형 메모리(Memory-as-a-sevice) 등이 포함되며, 앞으로 지속적인 기술의 혁신을 통해 이와 관련된 새로운 비즈니스 모델이 지속 등장할 것이라고 예상하였습니다.

뒤이어 연단에 오른 미주 메모리연구소장(DSRA-Memory) 최진혁 부사장은 “Memory Innovation in the Era of Data-Centric Computing”을 주제로 다양한 범위의 D램과 낸드플래시의 메모리 월(Memory Wall)* 문제를 해결할 혁신적인 솔루션과 함께, 업계를 선도할 삼성전자 반도체 메모리 기술의 비전을 제시했습니다.

또한 삼성전자 반도체는 초거대 AI 모델을 지원하는 HBM-PIM, CXL 기반 PNM을 비롯해 SmartSSD, Memory-Semantic SSD, Memory Expander 등 다양한 메모리 제품들도 공개했습니다.

* 메모리 월(Memory wall): 프로세서 속도와 메모리 접근 시간 사이의 격차 증가로 인해 발생하는 성능 병목 현상. 이 문제로 인해 프로세서가 메모리로부터 데이터를 기다리는 데 더 많은 시간을 소비하여 시스템 효율이 감소

이번 학회에서 발표한 제품 중 HBM-PIM와 CXL-PNM은 AI 응용처에 적용했을 때 기존 솔루션 대비 GPU 가속기의 성능을 획기적으로 향상시킬 수 있습니다. 이와 더불어 The 2nd Gen. SmartSSD(2세대 SmartSSD)는 1세대 대비 크게 향상된 성능을 바탕으로 데이터 연산처리 시간과 에너지 소모량을 줄일 수 있으며, Memory-Semantic SSD는 일반 SSD 대비 20배에 달하는 임의 읽기 속도와 응답속도를 제공해 데이터센터 AI와 머신러닝에 적합한 제품입니다.

그럼, 이번 MemCon 2023에서 공개된 삼성전자 반도체의 최신 메모리 솔루션들을 자세히 알아보겠습니다.

데이터 중심 컴퓨팅 시대로 가는 디딤돌: HBM-PIM, CXL-PNM, 그리고 The 2nd Gen. SmartSSD

최근 화제로 떠오른 ‘챗GPT’는 인공지능을 활용한 대표적인 대화형 챗봇으로 초거대 데이터를 사용하기로도 유명합니다. 이렇게 초거대 데이터에 기반한 서비스가 점차 확대됨에 따라, 처리할 데이터의 양은 폭발적으로 증가하고 있습니다. 이에 따라 삼성전자는 초거대 AI 모델 처리에 적합한 HBM-PIM(Processing in Memory)과 CXL(Compute Express Link) 기반 PNM(Processing near Memory) 등의 메모리 반도체 솔루션을 개발했습니다. 이를 사용하면, AI의 성능과 효율 측면에서 상당한 개선 효과를 거둘 수 있을 것으로 기대됩니다.

일례로 챗GPT와 같은 AI 챗봇에 사용되는 GPT-3 언어 모델의 경우, 전체 연산 기능 가운데 PIM을 적용해 가속할 수 있는 부분이 80% 이상인 것으로 예측되고 있습니다. HBM-PIM을 적용하여 성능 개선 효과를 계산해 본 결과, HBM을 사용 GPU 가속기를 활용했을 때보다 AI 모델의 성능이 약 3.4배 이상 향상됨을 확인하였습니다.

한편, CXL 기반 PNM 솔루션은 메모리 용량 추가가 용이한 CXL 인터페이스를 활용해 기존 GPU 가속기 대비 4배 용량으로 제공 가능합니다. 다양한 고객 니즈에 맞는 AI 모델을 한 번에 처리하는데 적합하며, GPT와 같은 초거대 AI 언어모델에도 활용 가능합니다. 또한 PCIe 인터페이스를 사용한 가속기와 비교했을 때, AI 모델의 로딩 속도도 2배 이상 빨라지는 효과가 있습니다.

삼성전자는 HBM-PIM, CXL-PNM 솔루션을 비롯해 이를 지원하는 소프트웨어와 실행 방법, 성능 평가 환경 등을 오픈 소스로 공개하여 생태계 확장을 위한 노력을 지속해 나가고 있습니다.

The 2nd Gen. SmartSSD는 AI 시스템에 활용되는 스토리지 솔루션입니다. SmartSSD 내부에서 데이터 연산처리를 일부 진행한 후, 중간 결과물을 CPU에 전달하기 때문에 데이터 전송 과정에서 지연 시간을 대폭 줄이고, 방대한 양의 데이터도 동시에 처리할 수 있게 합니다. 특히, 고객이 니즈에 맞추어 소프트웨어를 선택적으로 적용해 효율을 더 증가시킬 수 있습니다. 또한, 1세대 제품과 비교해 연산 성능이 2배 이상 향상됐으며 이를 바탕으로 AI 시스템의 데이터베이스 연산처리 시간을 크게 단축할 수 있고 에너지 소모량과 CPU 사용률도 크게 줄일 수 있습니다.

데이터 중심 시대 메모리 확장의 선두주자
: CXL 기술 기반의 Memory Expander와 Memory-Semantic SSD, PBSSD

Memory Expander(MXP)와 Memory-Semantic SSD 역시도 차세대 인터페이스인 CXL을 활용합니다. Memory Expander는 메모리 대역폭과 용량 확장이 가능해 방대한 양의 데이터를 빠르게 처리할 수 있습니다.

Memory-Semantic SSD는 CXL 인터페이스를 통해 일반 SSD 대비 임의 읽기속도와 응답속도를 최대 20배까지 향상시킬 수 있습니다. 내부에 D램 캐시메모리를 추가해 작은 크기의 데이터 읽기와 쓰기를 보다 효과적으로 처리할 수 있는 제품으로, 성능과 가격경쟁력에 민감한 데이터센터 AI와 머신러닝 데이터베이스에 적합한 솔루션이 될 것으로 예상됩니다.

PBSSD는 스토리지 저장 용량을 페타바이트(PB: Petabyte) 급으로 끌어올린 솔루션으로, 1PB는 6GB짜리 영화를 약 17만4000편 담을 수 있는 용량에 해당합니다. 이렇게 대용량의 스토리지를 바탕으로 최소한의 서버 구축으로도 방대한 양의 데이터 처리가 가능해, 고객들이 효율적으로 시스템을 구축할 수 있습니다.

메모리의 차세대 비전을 제시하는 삼성전자 반도체

미래에 활용될 메모리 제품은 표준화가 진행 중인 상황에서 개발되기 때문에 고객과의 지속적인 교류가 상품화와 생태계 조성에 큰 도움을 줍니다. 이번 MemCon 2023은 다양한 업계와 분야의 이해관계자들이 한 자리에 모여 깊이 토론할 수 있는 자리를 제공했으며, 글로벌 IT 기업들의 니즈를 더 상세하게 파악할 수 있는 좋은 기회가 되었습니다.

앞으로도 메모리 기술 한계를 극복해 나가며 미래 기술을 선도하고자 노력하는 삼성전자 반도체의 끊임없는 노력과 도전에 많은 관심과 기대 부탁드립니다.

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