[비즈니스포스트] 삼성전자가 인공지능(AI) 시대에 폭증하는 데이터를 효율적으로 처리할 수 있는 차세대 메모리 반도체 인터페이스 기술 ‘컴퓨트 익스프레스 링크'(CXL) 20조 원 시장 선점에 나선다.

삼성전자는 올해 하반기부터 본격적으로 CXL 메모리(CMM-D)를 상용화할 예정인데 CXL 컨소시엄을 결성한 15개 이사회 회원사 가운데 유일한 메모리 반도체 제조사라는 점에서 주목된다.

'넥스트 고대역폭메모리(HBM)'로도 불리는 CXL 메모리 시장은 2028년 150억 달러(약 20조 원)까지 커져 회사의 새로운 먹거리로 기대를 모으고 있다.

최장석 삼성전자 메모리사업부 신사업기획팀장 상무는 18일 서울 중구 태평로빌딩에서 ‘CXL 솔루션’을 주제로 설명회를 열고 “AI 확산으로 데이터 처리량이 늘어나는 속도가 메모리반도체 성장에 비해 훨씬 빨라지고 있다”며 “이에 따라 CXL 기반 D램이 차세대 메모리 솔루션으로 떠오르고 있다”고 말했다.

CXL(Compute Express Link)은 '빠르게 연결해서 연산한다'는 의미로 중앙처리장치(CPU), 그래픽처리장치(GPU), 스토리지, 메모리 등 전자회로기판에 올라가는 다양한 디바이스를 효율적으로 연결해 빠른 연산 처리를 가능하게 하는 차세대 인터페이스다.

CXL 기반의 D램 제품인 ‘CMM-D’는 다양한 종류의 프로세서를 하나의 시스템으로 연결해 대용량 데이터를 효율적으로 처리할 수 있도록 하는 제품이다.

일반적으로 D램은 CPU가 위치한 메인 전자회로기판(PCB)에 만들어진 슬롯에 꽂혀 작동한다.

CPU와 가까울수록 데이터 전송 속도를 높일 수 있기 때문이다. 하지만 일반적 기업용 서버 CPU에는 D램 모듈을 최대 16개까지만 탑재할 수 있어, 용량을 확장하기 위해서는 서버를 증설해야 한다는 문제가 있다.

반면 CXL 기반 ‘CMM-D’를 사용하면 훨씬 간편하게 메모리 용량을 확장할 수 있다.

기존 서버에서 솔리드스테이트드라이브(SSD)를 꽂던 자리에 그대로 CMM-D를 꽂으면, 추가 서버 증설 없이도 AI 학습과 추론을 위한 대용량 데이터 처리가 가능하기 때문이다.
  기존 D램과 공존할 수 있으며 향후에는 무한대로 확장하는 것도 가능할 것으로 보인다.

최 상무는 “기존에는 메모리 슬롯의 물리적 한계로, 시스템 D램 메모리 용량 증대에 제약이 있었다”며 “스토리지를 장착하는 슬롯에 CXL 메모리(CMM-D)를 장착하면 메모리 용량 확장이 가능하고, CXL 스위치까지 사용하면 이론 상 무한대로 메모리 장착이 가능하다”고 말했다.

글로벌 시장조사업체 욜 인텔리전스에 따르면 CXL 반도체 시장은 2022년 170만 달러(약 24억 원) 수준에서 2028년 150억 달러(20조 원)까지 커질 것으로 전망된다. 이 가운데 CMM-D 시장의 비중은 약 70%에 이를 것으로 분석됐다.

삼성전자는 CXL 메모리 반도체 기술 분야에서 세계에서 가장 앞서 있다고 자신했다.

2021년 5월 세계 최초로 CXL 기반 D램 기술 개발에 성공했고, 2023년 5월에는 업계 최초로 CXL 2.0을 지원하는 128GB CMM-D 제품을 개발했다.

CXL 표준화와 인터페이스 진화 방향 등을 논의하는 CXL 컨소시엄에도 메모리 제조사 가운데 유일하게 이사회 멤버로 참여하고 있다. 현재 CXL 컨소시엄에는 인텔, 엔비디아, 마이크로소프트, 메타, AMD, 암(Arm), 시스코, 구글 등 15개 회원사가 포함돼 있다.

최 상무는 “CMM-D는 일반 메모리와 같이 표준화된 범용 제품이어서 업체별 차별화가 어려운 것은 사실”이라면서도 “하지만 고객과 가장 많은 샘플 제품을 평가해왔고, 삼성전자가 서버용 SSD에서 10년 이상 1등을 하면서 쌓아온 노하우를 통해 차별화할 수 있다고 생각한다”고 말했다.

CXL 상용화는 올 하반기부터 시작된다.

서버용 CPU의 80%를 장악하고 있는 인텔이 하반기 CXL 2.0을 지원하는 서버용 CPU '제온6'을 출시하는 것을 시작으로, 내년 상반기에는 경쟁 CPU 업체들도 CXL 호환 제품을 늘려 나갈 것으로 예상된다.

최 상무는 “처음에는 굉장히 작게 시작하겠지만, 관련 기업들과 고객들의 시스템, 소프트웨어가 갖춰지면 어느 시점에는 급격히 시장이 커질 것”이라며 “수익성이 있는 사업이라 판단하고 있고, 향후 생산 측면에서도 크게 제약받는 부분은 없을 것”이라고 말했다. 나병현 기자