SK하이닉스가 데이터 저장과 연산을 한꺼번에 처리할 수 있는 반도체를 개발했다.

SK하이닉스는 연산 기능을 갖춘 차세대 메모리반도체인 지능형반도체(PIM)를 개발했다고 16일 밝혔다.

PIM은 메모리 반도체에 연산 기능을 더해 인공지능(AI)과 빅 데이터 처리 분야에서 데이터 이동 정체 문제를 풀어낼 수 있는 차세대 기술이다.

그동안 메모리 반도체는 데이터 저장 역할을 맡고, 사람의 뇌와 같은 기능인 연산은 비메모리반도체인 중앙처리장치(CPU)나 그래픽처리장치(GPU)가 담당한다는 것이 일반적인 인식이었다.

SK하이닉스는 이런 관념을 깨고 연산도 할 수 있는 '차세대 스마트 메모리'를 꾸준히 연구해왔고, 이번에 첫 결과물을 냈다.

SK하이닉스는 이달 말 미국 샌프란시스코에서 열리는 반도체 분야 세계 최고 권위 학회인 '2022 ISSCC'에서 PIM 개발 성과를 공개할 예정이다. 향후 이 기술이 진화하면 스마트폰 등 ICT 기기에서 메모리반도체가 중심적인 역할을 하는 '메모리 센트릭 컴퓨팅'도 가능해질 것으로 회사는 기대하고 있다.

SK하이닉스는 PIM이 적용된 첫 제품으로 'GDDR6-AiM' 샘플을 개발했다. 초당 16기가비트(Gbps) 속도로 데이터를 처리하는 GDDR6 메모리에 연산 기능이 더해진 제품이다. 일반 D램 대신 이 제품을 CPU·GPU와 함께 탑재하면 특정 연산의 속도는 최대 16배까지 빨라진다.

앞으로 GDDR6-AiM은 머신러닝, 고성능 컴퓨팅, 빅 데이터의 연산과 저장 등에 활용될 전망이다.

GDDR은 국제반도체표준화기구(JEDEC)에서 규정한 그래픽 D램의 표준 규격 명칭이다. 최근에는 그래픽을 넘어 AI, 빅데이터 분야에서도 가장 대중적인 메모리로 주목 받고 있다.

SK하이닉스가 개발한 GDDR6-AiM은 GDDR6의 기존 동작 전압인 1.35V보다 낮은 1.25V에서 구동된다. 또 자체 연산을 하는 PIM이 CPU·GPU로의 데이터 이동을 줄여 CPU·GPU에서 소모되는 전력을 줄여준다. 그 결과 기존 제품 대비 에너지 소모가 80% 가량 줄어든다. 이를 통해 제품이 들어가는 기기의 탄소 배출을 저감함으로써 ESG 경영 측면에서도 성과를 거둘 수 있다고 회사는 보고 있다.