▲ SK하이닉스의 PIM이 적용 된 첫 제품 GDDR6-AiM

SK하이닉스가 저장과 연산이 가능한 반도체를 개발, 데이터 처리 속도 향상 및 에너지 효율을 높였다.

SK하이닉스는 연산 기능을 갖춘 차세대 메모리 반도체인 PIM(Processing-In-Memory)을 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 연산(Processing) 기능은 비메모리 반도체인 CPU나 GPU가 담당했다.

SK하이닉스는 연산도 할 수 있는 차세대 스마트 메모리를 꾸준히 연구한 결과 PIM을 선보였다.이 기술이 진화하면 ICT 기기에서 메모리반도체가 중심 역할을 하는 ‘메모리 센트릭(Memory Centric) 컴퓨팅’도 가능해질 것으로 회사는 기대하고 있다.

SK하이닉스는 PIM이 적용된 첫 제품으로 ‘GDDR6-AiM(Accelerator in Memory)’ 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 빨라져 GDDR6-AiM은 머신러닝(Machine Learning), 고성능 컴퓨팅, 빅 데이터의 연산과 저장 등에 활용될 전망이다.

또한 GDDR6의 기존 동작 전압인 1.35V보다 낮은 1.25V에서 구동되고 자체연산하는 PIM이 CPU/GPU로의 데이터 이동을 줄여 CPU/GPU에서 소모되는 전력을 줄여준다.

이에 기존 제품 대비 에너지 소모는 80% 가량 줄어든다. 이를 통해 제품이 들어가는 기기의 탄소 배출을 저감함으로써 ESG 경영 측면에서도 성과를 거둘 수 있다고 회사는 보고 있다.

SK하이닉스는 SK텔레콤에서 분사한 AI 반도체 기업인 사피온(SAPEON)과 협력해 GDDR6-AiM과 AI 반도체를 결합한 기술도 선보일 계획이다.

SK하이닉스 안현 부사장(Solution개발 담당)은 “SK하이닉스는 자체 연산 기능을 갖춘 PIM 기반의 GDDR6-AiM을 활용해 새로운 메모리 솔루션 생태계를 구축할 것”이라고 말했다.

한편, SK하이닉스는 이달 말 미국 샌프란시스코에서 열리는 반도체 분야 세계 최고 권위 학회인 ‘2022 ISSCC’에서 PIM 개발 성과를 공개할 예정이다.