[서울=뉴시스]이인준 기자 = 삼성전자가 올해부터 본격적으로 개화할 '온디바이스(On-Device) AI용 차세대 메모리'를 선보이며 시장 선점에 나선다.

15일 업계에 따르면 삼성전자가 최근 공개한 차세대 메모리 'LPDDR5X-PIM' 제품은 차세대 D램 중 성장 분야로 주목받는 온디바이스 AI에서 성능과 에너지 문제를 모두 효과적으로 해결할 수 있다.

이 제품은 특히 저전력 모바일 D램인 'LPDDR5X'에 메모리 병목현상 개선을 위해 데이터 연산 기능까지 메모리 칩 내부에서 구현 가능한 PIM(프로세싱 인 메모리·Processing-in-memory)을 결합시켰다.

기존 일반 컴퓨터 구조는 메모리와 중앙처리장치(CPU), 그래픽처리장치(GPU) 등 프로세서가 분리돼, 데이터가 양쪽을 오가는 과정에서 처리량이 일시에 몰리면 '병목 현상'과 '과다 전력 소모' 문제가 생긴다.

하지만 삼성전자의 이 제품은 메모리 반도체 내부에서 AI를 위한 연산이 얼마든지 가능하다. 이를 통해 메모리와 GPU 간 데이터 이동을 줄이는 방식으로 기존 시스템 성능과 효율성 한계를 극복할 수 있다.

삼성전자에 따르면 이 제품은 일반 LPDDR5X D램 대비 성능을 8배 높였고, 전력은 50% 낮췄다.

삼성전자 관계자는 "메모리에 어떤 특정 기능을 부과할 것인가는 현재 고객사와 사양 논의를 하는 단계"라며 "1~2년 내 출시를 기대하고 있다"고 말했다.

삼성전자는 향후 AI 메모리 제품군을 더 넓혀갈 계획이다. 이번에 개발한 LPDDR5X-PIM의 경우 온디바이스 AI 외에도, 앞으로 전력 사용량이 많은 서버에도 응용처 확대가 가능하다.

삼성전자는 앞서 2018년 세계 최초로 고대역폭메모리(HBM)에 인공지능 프로세서를 하나로 결합한 HBM-PIM(Processing-in-Memory)을 세계 최초 개발하며, PIM의 새로운 장을 열었다.
 
시스템 성능 개선을 목표로 하는 연구도 진행 중이다. 메모리 확장성이 높은 CXL(Compute Express Link) 인터페이스를 사용하는 CMM(CXL 메모리 모듈) D램에서 PIM 아키텍처를 구성하는 연구도 함께 진행 중이다.

이 기술 역시 프로세서와 메모리 간 데이터 이동을 줄여, 병목현상을 줄이고 시스템 성능을 개선할 수 있다.

삼성전자는 2021년 세계 최초로 CMM-D램 기술을 개발한 데 이어, 업계 최고 용량의 512기가바이트 CMM-D 개발, CMM-D 2.0 개발 등에 성공했다. 삼성전자 현재 256기가바이트 CMM-D 샘플 공급이 가능한 유일한 업체로, 차세대 메모리의 상용화 시대를 앞당기고 있다.


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