삼성전자 ‘넥스트 HBM’ 박차…CXL 3.1 기반 D램 모듈 연내 공개

삼성전자의 컴퓨트익스프레스링크(CXL) 기반 D램 메모리 모듈 제품인 CMM-D. [삼성전자 제공]

[헤럴드경제=김현일 기자] 삼성전자가 인공지능(AI) 메모리 시장의 ‘게임 체인저’로 꼽히는 컴퓨트익스프레스링크(CXL) 기반 차세대 D램 모듈 제품을 연내 업계 최초로 선보인다. 고대역폭 메모리(HBM)의 실기를 되풀이하지 않기 위해 차세대 메모리 개발에 속도를 올리는 모습이다. AI 시대 ‘데이터 병목현상’이 난제로 떠오른 가운데 이를 해소할 CXL 제품으로 ‘포스트 HBM’ 시대를 대비한다는 전략이다.

12일 업계에 따르면 삼성전자는 최근 미국 캘리포니아주 새너제이에서 열린 ‘OCP 글로벌 서밋 2025’에서 HBM부터 CXL에 이르기까지 차세대 AI 메모리 로드맵을 공개했다.

송택상 삼성전자 상무는 특히 “올 4분기 업계 최초로 CXL 3.1 표준을 지원하는 CMMD 제품을 선보일 예정”이라고 밝히며 ‘CMM-D 3.0’의 주요 스펙을 공개했다.

‘빠르게 연결해서 연산한다’는 의미의 CXL은 중앙처리장치(CPU)와 그래픽처리장치(GPU), 저장장치(스토리지) 등 다양한 장치를 하나로 연결해 보다 데이터 처리 속도가 빠르고 시스템 용량과 대역폭까지 확장할 수 있는 기반을 제공한다.

CMM-D는 CXL 기반의 D램 메모리 모듈 제품이다. 삼성전자는 2021년 5월 업계 최초 CMM-D를 개발한 후 이듬해 5월 다음 세대인 CMM-D 2.0을 선보였다. CXL 2.0 표준을 기반으로 하는 CMM-D 2.0는 128GB·256GB(기가바이트)의 용량과 36GB/s 대역폭을 제공한다. 현재 양산 준비를 마친 상태다.

약 3년 여 만에 내놓는 CMM-D 3.0은 연결성이 한층 강화된 CXL 3.1 표준을 지원한다. 삼성전자는 용량이 최대 1TB(테라바이트), 대역폭은 최대 72GB/s라고 밝히며 이전보다 한층 강화된 성능을 강조했다. 조만간 고객에게 첫 샘플을 제공한다는 계획이다.

삼성전자의 CXL 기반 D램 메모리 모듈 제원. [Open Copmpute Project]

송 상무는 갈수록 메모리가 용량 한계에 부딪치고 있는 점을 언급하며 “삼성의 CXL은 메모리 확장을 더 쉽고 빠르게 만든다. 서버 교체나 대규모 업그레이드 없이 기존 하드웨어에서 대형 모델을 학습할 수 있어 시스템 구축 비용을 줄일 수 있다”고 강조했다.

기존 서버에서 사용하던 D램은 한정된 범위 내에서만 용량을 확장할 수 있어 데이터센터나 서버의 용량을 확장하려면 추가로 서버를 구매해 증설해야 한다. 그러나 CXL은 이러한 메모리의 용량·성능 한계를 극복할 수 있어 차세대 솔루션으로 떠올랐다.

지난 2019년 인텔 주도로 CXL 컨소시엄이 구성된 이후 CXL 표준이 꾸준히 업데이트되면서 현재 3.1까지 제정됐다. 해당 컨소시엄에는 삼성전자, SK하이닉스, 마이크론, AMD 등 주요 반도체 기업들이 참여하고 있다.

인텔과 AMD이 CXL 3.1을 지원하는 서버용 중앙처리장치(CPU) 출시를 준비 중인 가운데 삼성전자도 내년 CXL 3.1 시장 개화에 대비해 제품 개발을 진행해왔다. AI 시대 데이터 폭증으로 CXL 기술에 대한 관심이 커진 만큼 2028년부터 시장이 빠르게 성장할 것으로 보고 있다.

현재 AI 메모리 시장의 수요가 HBM에 쏠린 가운데 CXL 시장의 개화 속도가 예상보다 더딘 상황이지만 CXL 3.0 이상부터는 CPU 하나에 최대 4096개의 CXL 모듈을 연결할 수 있는 ‘패브릭 기능’이 지원돼 데이터 병목현상 해소에 크게 기여할 것으로 주목받고 있다.

송 상무도 “CXL 메모리 확장과 패브릭 연결 기능은 AI 인프라의 메모리 용량 제약을 해결해줄 강력한 대안”이라고 강조했다.

또한, CXL은 여러 개의 CXL 메모리를 묶어 풀(Pool)을 만들고 이 안에서 필요한 만큼 메모리를 가져다 쓰는 ‘메모리 풀링(Pooling)’을 지원한다. 이를 통해 CXL 메모리의 전 용량을 유휴영역 없이 사용할 수 있어 AI 데이터센터의 경우 서버 운영비를 크게 줄일 수 있을 것으로 예상된다.

삼성전자는 메모리 확장에 강점을 지닌 CXL 제품을 앞세워 AI 시대 고용량 메모리 수요에 적기에 대응, 차세대 시장을 선점한다는 계획이다.