삼성전자, 연내 CXL 3.1 모듈 샘플 완성…CXL 활용 가능한 자체 소프트웨어도 개발
삼성전자가 AI(인공지능) 시대를 겨냥한 차세대 메모리 기술을 앞세워 시장 주도권 강화에 나선다. 데이터센터의 메모리 부족을 해결할 수 있는 'CXL(Compute Express Link) 3.1' 개발을 완료하고, 샘플 공급을 앞두고 있다. CXL 개발을 선도한 만큼 관련 생태계도 이끈다는 계획이다.
12일 업계에 따르면 삼성전자는 CXL 3.1을 지원하는 차세대 메모리 모듈 'CMM-D(CXL Memory Module-DRAM) 3.1'의 샘플을 연내 선보일 계획이다. 고객사 인증 절차 등을 거친 뒤 내년부터 생산, 공급에 나설 것으로 예상된다.
CXL은 CPU(중앙처리장치)와 시스템온칩(SoC), GPU(그래픽처리장치) 등을 효율적으로 연결해 대용량, 초고속 연산을 지원하는 반도체 기술이다. 기존 메모리 모듈에 CXL을 적용하면 용량을 10배 이상 확장할 수 있다. 서버를 교체하지 않아도 메모리를 효율적으로 확장할 수 있어 AI·클라우드 인프라의 핵심 기술로 꼽힌다.
삼성전자는 2021년 5월 세계 최초로 CMM-D 기술을 공개한 뒤 업계 최고 용량인 512GB 모듈을 개발했고, 현재는 CMM-D 2.0을 양산 중이다. CXL 3.1을 지원하는 차세대 CMM-D 3.1은 최대 용량 1TB, 초당 72GB의 대역폭을 갖췄다. 전 세대 대비 속도가 두 배 빨라졌다.
CXL의 핵심 기술은 '메모리 풀링(memory pooling)'이다. 현재 데이터센터는 서버마다 메모리가 따로 작동한다. 어떤 서버는 메모리가 남고 다른 서버는 부족해도 서로 나눠 쓸 수 없다. 이에 CSP(클라우드서비스공급자)는 '메모리 부족'에 따른 오류를 피하고자 메모리 용량을 넘치게 설정하는 경우가 많다. 평균적으로 전체 메모리의 23%만 실제로 사용한다는 분석 결과도 있다.
CXL 3.1은 여러 서버 간에 실시간 메모리 공유를 지원해 이런 구조적 낭비를 없앨 수 있다. 여러 서버가 하나의 거대한 메모리 풀(pool)을 공유할 수 있어 필요할 때 메모리를 빌려 쓰고, 사용 후 반환할 수 있다.
특히 삼성은 'DCMFM(Data Center Memory Fabric Manager)'라는 자체 관리 소프트웨어를 개발해 클라우드 운영 플랫폼에서 메모리를 자동으로 할당·회수할 수 있도록 했다. CSP는 서버를 늘리지 않고도 메모리 활용률을 높이고 TCO(총소유비용)를 절감할 수 있다.
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반도체 업계는 CXL이 향후 AI 산업에서 핵심적인 역할을 할 것으로 본다. '추론형 AI' 모델은 확보한 데이터를 빠르고 효율적으로 처리하는 게 중요해 CXL의 중요성이 더 커진다. SK하이닉스와 마이크론도 CXL 개발에 적극 나서고 있다. SK하이닉스는 가장 최근 규격인 CXL 3.2에 처음 도입된 최적화 기술 등을 활용하는 방법 등을 개발 중이다.
업계는 CXL 3.1이 본격적으로 사용되는 내년부터 시장이 개화할 것으로 본다. 시장조사업체 욜 인텔리전스에 따르면 글로벌 CXL 시장은 2028년 150억달러(22조원) 규모로 성장할 전망이다.
업계 관계자는 "메모리 자체 성능을 높이는 데 한계가 있다"며 "다양한 방식으로 메모리 활용 효율을 높이는 방법 등을 개발 중으로 CXL은 용량뿐만 아니라 데이터 전송 속도까지 높일 수 있다"고 말했다.
