サムスン電子、人工知能を搭載したメモリー製品群を拡大

サムスン電子は、AIエンジンを搭載したメモリー半導体製品群を拡大する。 サムスン電子は、メモリーと非メモリー半導体の融合一体化をリードし、多様なグローバル企業と協力して次世代メモリー半導体のエコシステムを迅速に拡大していく計画である。 サムスン電子は、24日にオンラインで開催された国際学会「Hot Chips」において、2月に業界初の開発となるHBM-PIMをはじめ、PIM技術を適用した多様な製品群と応用事例を紹介した。 ※ Hot chips： 業界が最も注目する次世代半導体技術が披露される国際学会で、主要な半導体企業を中心に1989年から毎年開催されている サムスン電子は、この日の学会でDRAMモジュールにAIエンジンを搭載した「AXDIMM(Acceleration DIMM)」やモバイルDRAMとPIMを結合した「LPDDR5-PIM」技術、HBM-PIMの実際のシステム適用事例をそれぞれ紹介した。 AXDIMMはPIM技術をチップ単位からモジュール単位に拡張したもので、DRAMモジュールに人工知能エンジンを搭載した製品である。 DRAMモジュールの動作単位である各RankにAIエンジンを搭載し、並列処理を最大化して性能が向上する。また、AIエンジンによりDRAMモジュール内部で演算が可能となるため、CPUとDRAMモジュール間のデータ移動が減少してAIアクセラレータシステムの電力効率を高めることができる。 ※ Rank： DRAMモジュールでメモリチップの一部又は全体を使用して生成されるデータの1ブロック また、従来のDRAMモジュールに搭載されたバッファチップにAIエンジンを搭載する方法で、従来のシステムを変更することなく適用が可能。 現在、AXDIMMはグローバル企業のサーバ環境で性能評価が行われており、約2倍の性能向上と40%以上のシステム電力削減が確認された。 ※ AIアクセラレータ： 人工知能を実行するための専用ハードウェア サムスン電子は、超高速データ分析領域だけでなく、モバイル分野にまでPIMを拡大し適用した「LPDDR5-PIM」技術を公開した。 PIM技術がモバイルDRAMと結合すれば、データセンターにアクセスせずに携帯電話独自のAI機能を利用でき、オンデバイスAI性能と電力消費問題を効率よく解決できると予想される。シミュレーションの結果、音声認識、翻訳、チャットボットなどにおいて性能が2倍以上向上し、電力が60%以上低減することが確認された。 ※ オンデバイスAI： 遠く離れたクラウドサーバを経由せずに、スマート機器が自主的に情報を収集して演算 また、サムスン電子は2月に公開したHBM-PIMを実際のシステムに搭載した検証結果もHot Chips学会で発表した。 FPGAの開発企業である米国ザイリンクス(Xilinx)社で既に商用化されているAIアクセラレータシステムにHBM-PIMを搭載した場合、従来のHBM2を利用したシステムに比べて性能が約2.5倍向上、システムの電力消費も60%以上減少することを公開し、参加者から大きな関心を集めた。 ※ AIアクセラレータシステム： Virtex UltraScale+ Alveo サムスン電子は、このようにPIMという革新技術をDRAM工程に採用しさまざまな応用先で実際の性能と電力効率が大幅に向上したことを強調し、PIM技術がビッグデータ時代の新たなメモリーパラダイムになるだろうと力強く語った。 サムスン電子メモリー事業部DRAM開発室のキム・ナムスン専務は、「HBM-PIMは業界初の人工知能分野におけるオーダーメード型メモリーソリューションで、既に取引先のAIアクセラレータに搭載して評価されており、事業として成功が期待できる。今後、標準化の過程を経て次世代スーパーコンピュータや人工知能用HBM3、オンデバイスAI用モバイルメモリー、データセンター用DRAMモジュールへと拡大する予定である」と述べた。 ザイリンクス社の商品企画シニアディレクターのアルン・バラダラジャン・ラジャゴパル（Arun Varadarajan Rajagopal）は、「ザイリンクスはVirtex UltraScale+ HBM製品群を始め、データセンター、ネットワーキング、リアルタイム信号処理アプリケーションのための高性能ソリューションをサポートするため、サムスン電子と協力している。先日、新鮮かつ興味深いVersal HBMシリーズの新製品を発表した」とし、「人工知能の応用分野において、HBM-PIMの性能と電力効率を向上させるシステム評価のため、今後もサムスン電子と協力を進める」と語った。 企業向けソフトウェア会社であるSAPのHANA core research & innovation総括オリバー・レープホルツ（Oliver Rebholz）は、「AXDIMMを活用したシステムの性能予測と評価において、性能の向上と高い電力効率が期待できる」とし、「SAPはインメモリデータベースのプラットホームであるSAP-HANAの性能向上を図るため、サムスン電子と今後も協力していく」と述べた。 サムスン電子は、来年上半期に様々な取引先のAIアクセラレータのためにPIM技術プラットホームの標準化とエコシステムの構築を完了し、人工知能メモリー市場を拡大していく予定である。

▲ AXDIMM(Acceleration DIMM)