5년 후 '20조시장' 성장… 삼성·하이닉스 대대적 투자 
AI 대응 정보저장 능력 탁월…인텔, 5세대 서버칩에 CXL 적용

SK하이닉스가 개발한 DDR5 DRAM 기반 첫 96GB CXL 메모리 샘플. [이미지=SK하이닉스] ⓜ
SK하이닉스가 개발한 DDR5 DRAM 기반 첫 96GB CXL 메모리 샘플. [이미지=SK하이닉스] ⓜ

[미래경제 한우영 기자] 인공지능(AI) 반도체 시장이 커지고 있는 가운데 가운데 고대역폭메모리(HBM)에 이어 ‘컴퓨트익스프레스링크(CXL)’가 새로운 D램 규격으로 주목받고 있다.

18일 업계에 따르면 인텔은 지난 14일(현지 시간) AI 성능이 향상된 서버용 중앙처리장치(CPU) 제온 스케일러블 프로세서 5세대 제품을 출시했다.

주목할 만한 점은 인텔은 이번 신규 칩부터 CXL 규격 적용이 가능하다는 것이다. 인텔은 세계 서버용 CPU 시장에서 점유율 80%를 차지한 회사다. 이런 회사가 본격적인 CXL 규격 적용을 시사하면 관련 생태계는 빠르게 확장될 가능성이 크다.

CXL은 반도체 업계에서 AI 시대에 대응할 수 있는 새로운 규격으로 떠오르고 있다. AI는 세상 곳곳에 흩어진 수많은 데이터를 학습하고 추론하는 과정을 반복한다. AI용 데이터는 챗GPT 등 획기적 서비스가 등장하면서 폭증하는 추세다. 다만 AI 연산은 기존 컴퓨팅 규격(PCIe)으로는 한계가 있다. 

이를 대체하는 규격이 CXL이다. CXL의 핵심 가치는 확장성이다. 이론상 서버에 필요한 D램을 거의 무한대로 확장할 수 있다. 각종 연산장치의 통신규약(프로토콜)을 하나로 묶어 데이터 병목현상이 줄고 전력효율에도 큰 도움을 준다.

시장 정보 회사 욜그룹은 세계 CXL 시장이 2028년 150억 달러(약 20조 원) 규모가 될 것으로 보고 있다. 150억 달러 가운데 80% 규모인 120억 달러가 CXL D램 시장이다. 더구나 2027년 이후에는 업계의 모든 CPU가 CXL과 연동되게끔 설계되면서 CXL 전용 D램이 더욱 각광을 받을 것이라고 전망했다.

삼성전자와 SK하이닉스도 기술 확보에 적극적으로 뛰어들기 시작했다. 삼성전자는 올해 5월 128GB(기가바이트) CXL 2.0 D램을 새롭게 선보이고 연내 양산을 공식적으로 발표했다. 최대 1TB(테라바이트) 용량으로 구현할 수 있고 올 4분기 안에 256GB D램 고객사용 시제품을 만들 것이라는 계획도 있다. 

HBM으로 AI 시장에서 선도적 지위를 차지하고 있는 SK하이닉스는 지난해 DDR5 D램을 활용한 CXL 메모리를 개발했다. SK하이닉스는 서버 내 필요한 메모리를 한곳에 모아서 관리하는 풀링 시스템 ‘나이아가라’ 시스템을 올 10월 미국 캘리포니아에서 열린 OCP서밋 2023에서 공개하고 지난달 열린 SK테크서밋에서는 2.0 버전도 선보였다. 올 4분기 CXL 메모리 전용 개발 프로그램인 ‘HMSDK 2.0’ 버전을 오픈소스로 배포하겠다는 계획도 발표했다.

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