DDR5: 기술의 가능성을 재정의하다

개척자이면서 발명가이자 미래학자이기도 한 Ray Kurzweil은 “미래에 대한 우리의 직관은 선형이다. 그러나 정보 기술의 현실은 기하급수적이다.”라고 말한다. 스마트 도시, 오토모티브, 유전체학 연구, 슈퍼 컴퓨터를 포함한 다양한 시장 세그먼트에서 코어 컴퓨팅 구성 요소에 대한 수요가 증가하고 있다. 프로세서에서부터 메모리 및 데이터 스토리지에 이르기까지 속도와 용량의 증가를 통해 기하급수적 기술 발전 속도에 맞추어야 한다. SDRAM은 계속 발전해 왔지만, DDR(Double Data Rate) 메모리를 사용한 개발은 지난 수십여 년의 시간에도 상대적으로 미미했다. 메모리 대역폭 또한 증가 일로인 CPU 코어 수를 따라잡지 못하고 있다. 이러한 경향은 DDR5의 출시에 맞추어 이제 막 변화하려고 한다. 100% 성능 향상 DDR5는 SDRAM에 대한 커다란 도약을 보여준다. 삼성의 DDR5 모듈은 최대 7,200 Mbps의 전송 속도를 자랑하며 하이퍼스케일 데이터 센터 같이 점점 더 크고 복잡한 데이터 워크로드의 증가하는 요구 조건을 보다 효과적으로 처리할 수 있다. 데이터 센터 인프라에 대한 수요를 증가시킨 인공지능 및 머신러닝의 성장에 따라, DDR5는 더 높은 메모리 대역폭, 데이터 속도, 용량을 제공하여 안정적인 확장을 가능하게 해준다. DDR5이 제공하는 성능은 DDR4보다 최대 100% 향상한 것이다. 이 정도로 놀라운 성능상의 도약은 빅 데이터 처리 역량을 극적으로 개선할 것이며, 이는 결국 고성능 컴퓨팅(HPC)으로 전환하기 시작한 광범위한 부문에 걸쳐 놀라운 변화를 가져올 것이다. 예를 들어 재무 부문에서 HPC는 위험 관리에서부터 규정 준수에 이르기까지 모든 것에 필요한 엄청난 수의 계산 작업을 수행하는 데 적용된다. 의료 부문에서, DDR5의 향상된 성능을 활용하는 엑사스케일(Exascale) 슈퍼컴퓨터가 새롭고 이전보다 효과적인 암 치료법을 식별하는 데 사용될 것이다. 또한, 엑사스케일 시스템은 특정 약물에 반응할 환자를 예측하는 데 사용하기 위하여 머신러닝 모델에 활용될 것이다. 암 치료를 대규모로 패턴화하는 이 새로운 접근 방식에는 이전에는 사용할 수 없었던 컴퓨팅 능력이 요구된다.

2배 용량 칩 용량은 삼성의 DDR5가 기술 발전을 이룰 수 있게 하는 또 다른 방법이다. 삼성의 10나노급 공정과 EUV 기술로 인하여 DDR5 칩 유닛을 16Gb에서 32Gb로 궁극적으로 두 배로 늘릴 수 있다. 칩 용량을 두 배로 늘릴 수 있다는 의미는 단일 모듈에 512GB를 수용한다는 뜻이다. 이 512GB 모듈을 이용하여 동시에 발생하는 대용량 워크로드를 유동적으로 처리할 수 있다. 이 모듈을 이용하여 데이터 센터의 확장성을 개선하고 모든 애플리케이션의 설치 공간을 줄일 수 있다. 30% 더 많은 에너지 효율 마지막으로, DDR5는 DDR4보다 30% 더 우수한 전력 효율성을 자랑한다. DDR5의 속도를 더 빠르게 만든 다양한 속성은 결국 에너지 효율의 증가로 설명할 수 있다. 예를 들어, DDR5는 버스트 길이를 DDR4의 버스트 길이보다 약 두 배로 늘림으로써 명령/주소 및 데이터 버스 효율성을 향상시킨다. 더불어 DDR5는 뱅크 그룹 수를 두 배로 늘리고, 따라서 주어진 시간에 더 많은 페이지를 열어볼 수 있게 하여 전체 시스템 효율성을 향상시켜 준다. DDR5의 on-DIMM PMIC는 전력 관리 효율성을 더욱 향상시켜 준다. 이러한 요인들이 합쳐져서 DDR5가 더 빨라질 뿐만 아니라 에너지 효율성과 비용 효율성도 높아진다. 다시 말해서, 데이터 센터의 DDR4를 DDR5로 교체함으로써 연간 최대 1TWh의 전기를 절약할 것이다. DDR5는 연산 능력과 확장성을 개선하고 비용과 소비 전력 모두를 줄이는 방법을 모색하여 다양한 부문에서 기업이나 조직에게 중대한 효율성을 보장한다. DDR5는 우리의 직관력을 직접 개선하지는 못하겠지만, Kurzweil이 예측한 기하급수적 성장을 계속 유지하면서 우리로 하여금 IT의 요구에 대처할 수 있게 하고 차세대 프로세서의 역량 실현을 가능하게 해줄 것이다. 여기에서 DDR5에 대해 더 자세히 알아볼 수 있다.