OCP Global Summit: 개방형 기술 협업 확장으로 메모리 기술 한계를 극복하다

“치열한 글로벌 IT 산업 경쟁 시대, ‘개방’과 ‘기여를 통합 협업 강화’가 반도체 산업이 직면한 과제를 풀 열쇠가 될 수 있을까?” 삼성전자는 협업의 힘이 바로 그 해법이라고 믿는다. 삼성전자는 지난 10월 17일부터 3일간 미국 캘리포니아주 산호세(San Jose)에서 열린 2023 OCP Global Summit에 참가했다. OCP(Open Compute Project)는 전 세계 최대 규모의 개방형 데이터센터 기술 협력 협회로 2011년 데이터 센터 관련 기술 혁신을 위해 시작된 OCP (Open Computing Project^®)는 지금까지 300건 이상의 기술을 발표하며 전 세계 유수 IT 기업이 참여하는 세계 최대의 기술 혁신 단체로 성장했다. 전 세계 약 4000명이 참가한 이번 행사는 ‘Scaling Innovation Through Collaboration (협업을 통한 혁신의 확장)’을 주제로 성대하게 개최됐다. 협업 기반의 효율성, 확장 가능성, 지속 가능성 측면에서 오픈 컴퓨팅 솔루션 개발을 가속화하는 것을 목표로 한다. 삼성전자는 기조연설을 통해 AI 시대 협업을 강조함과 동시에 메모리 업계가 직면한 도전을 어떻게 극복하며 기술 혁신을 지속할 것인지 솔루션을 제시했다. Memory Wall을 극복하기 위한 삼성의 메모리 솔루션과 OCP 생태계의 협업 확장에 대해 구체적으로 알아보기로 한다.

삼성전자 기조연설: ‘협업의 힘’을 통한 AI/ML 시대의 메모리 과제 극복’ AI/ML 시대가 본격적으로 열렸다. 데이터 중심 기술이 급속히 발전하면서 ChatGPT와 같은 대규모 언어 처리에 필요한 데이터의 크기가 기하급수적으로 증가하고 있다. 이에 비해 메모리 기술의 발전 속도는 확연히 더디다. 메모리 용량은 2년마다 2배씩 증가하는 데 머물러 있다.

대역폭(Bandwidth), 용량(Capacity), 지연 시간(Latency), 전력(Power) 등 네 가지 영역에서 데이터 처리 능력 대비 메모리의 역량이 이에 미치지 못하는 포괄적 현상을 Memory Wall이라고 부른다. 동시에 환경에 미치는 영향도 점점 커지고 있다. 막대한 양의 데이터 처리 과정에서 데이터 센터의 전력 소모량은 큰 폭으로 증가하는 추세로 2030년에는 2020년 대비 데이터 센터의 전력 소모량이 15배 이상 증가할 것으로 예상된다. 이는 현시점에서 메모리 업계가 직면한 핵심 과제라고 볼 수 있다. 삼성전자 반도체 사업부문 솔루션개발팀 박종규 팀장은 ‘협업의 힘 : AI/ML 시대 속 메모리 과제 극복 (Unleashing the power of collaboration: overcoming memory challenges in the AI/ML era)을 주제로 기조연설을 진행했다. 삼성 메모리의 통합 제품 솔루션

삼성전자는 Memory 난제를 해결할 솔루션으로 수직화된 전체 메모리 계층에서의 통합적인 제품 솔루션을 제시했다. 뿐만 아니라 페타바이트 스케일의 초고집적 시스템 기술 개발 및 AVP 기술을 아우르는 인프라 기술을 집중 조명했다.

• • Petabyte-scale SSD (이하 PBSSD) : 초고집적 차세대 스토리지 솔루션

• 또한, 삼성전자는 첨단 이종 집적화 기술 (Advanced Heterogeneous Integration Technology)에서 개방형 칩렛 경제를 지원한다. 뿐만 아니라, I-CubeE와 같이, 비용 효율적인 패키지 플랫폼을 개발해 첨단 패키징의 사용 범위를 크게 확장하고 있다. I-CubeE는 실리콘 브릿지(Si-bridges)를 통합한 RDL 인터포저를 사용해 기존 실리콘 인터포저 대비 패키지 비용을 22% 절감한다. 이는 기존과 유사한 신호 및 전력 무결성(signal/power integrity) 성능을 보여 레티클(Reticle) 보다 4배 이상 큰 패키지를 지원할 수 있다. 뿐만 아니라, 개방형 생태계 내 OCP 파트너, 설계, IP, EDA, OSAT 파트너와 협업하여 D2D 프로토콜 및 칩렛 개발을 지원하고, 오픈 칩렛 경제 활성화를 위한 첨단 패키징 플랫폼을 아낌없이 제공할 계획이다.

OCP: 삼성전자의 오픈 이노베이션 확대 노력의 여정 삼성전자는 개방형 기술 생태계가 메모리 과제를 극복하는데 핵심적인 역할을 수행할 것이라고 보고 오픈소스 기술과 생태계 확장을 위해 많은 투자와 노력을 기울여 왔다. 지난 2015년 OCP에 참여한 이래로 오픈 소스 생태계 발전에 기여한 노력의 단계를 도입기, 성장기, 확산기 등으로 구분할 수 있다. 2023년을 계기로 확산기에 들어선 삼성전자는 미래 오픈 이노베이션 협력 확대를 위한 세 가지 전략을 수립하고 실행할 예정이다. 즉, 협업을 위한 개방형 플랫폼 구축, 미주/유럽에 이어 아시아 태평양 지역을 중심으로 하는 APAC 커뮤니티 구축, 지속가능성을 위한 환경·경제·사회 분야에서의 개방형 협업이다. 먼저, 지난 7월 삼성전자 메모리사업부가 위치한 화성시에 OCP Experience 센터를 개소했다. 이 센터는 삼성전자의 다양한 반도체 제품 및 기술을 경험할 수 있는 공간이자, 차세대 IT 기술 솔루션 및 제품 개발을 위해 생태계 파트너 간 협력 기회를 창출하는 협업 플랫폼의 중심이 될 것으로 기대된다. 다음으로, APAC 커뮤니티 구축을 통해 Global 협업 체인 확대를 위한 기틀을 마련했다. 그 시작으로 올해 7월 4일 한국에서 OCP APAC Tech Day를 성공적으로 개최했다. 아시아 태평양 지역은 반도체 제조사, 시스템/컴포넌트 제조사, 데이터 센터 등 핵심 생태계 구성원이 모여 있는 허브다. 앞으로 OCP 의 주도하에 아시아 태평양 지역의 오픈 이노베이션 생태계를 더욱 강화해 나갈 예정이다. 또한 삼성전자는 작년 OCP Sustainability Initiative에 참여를 선언하고 반도체 제품의 공급, 생산, 사용에 이르기까지 단계별 이해관계자와의 개방형 협업을 통해 반도체 가치 사슬 전반의 지속 가능성 강화에 힘쓰는 노력을 지속하고 있다.

고성능 · 저전력 차세대 메모리 솔루션 3종 전시 메모리 업계는 최근 인공지능(AI) 및 머신러닝(ML)으로 인해 급증하는 데이터 규모를 비롯해 대역폭, 용량, 지연 시간, 전력 등 각종 기술적 도전뿐만 아니라 지속가능성을 위한 에너지 절감 과제에도 직면해 있다. 삼성전자는 이를 극복하기 위한 4가지 주요 차세대 메모리 솔루션으로 PBSSD, AVP 기술이 적용된 HBM3, 256TB SSD 등을 선보여 이목을 집중시켰다.

• • “전력 효율 극대화된 초고용량 솔루션” PBSSD 페타바이트급 초고용량 솔루션 PBSSD는 삼성의 최신 V-NAND 기술과 디바이스 기술을 접목시켜 약 30% 향상된 시스템 집적도를 구현한 제품이다. 사용처에 따라 유연하게 용량을 가변할 수 있는 확장성(Scalability)을 제공한다. 시스템에 특화된 전력 최적화 기술을 통해 기존 시스템 대비 약 20% 적은 에너지를 사용하여 데이터 센터 랙 집적도를 획기적으로 높인다. • “3D AVP 기술 적용 솔루션” HBM3 D램 여러 개를 수직으로 적층하여 면적 대비 집적도가 매우 높은 고대역폭 메모리(HBM)는 높은 데이터 처리 속도와 낮은 전력 소비가 특장점이다. 대용량의 데이터를 초고속으로 처리해야 하는 생성형 인공지능 등의 고성능 컴퓨팅 (HPC)에 핵심적인 역할을 한다. 삼성전자의 12단 적층 HBM은 성능과 수율 개선을 위한 차세대 3D 적층 패키징 기술이 적용되었다. HBM3는 6.4Gbps의 처리 속도와 819GB/s의 대역폭으로 이전 세대 DRAM 대비 1.8배 빠르고 전력 소모는 10% 낮다. • “업계 최고 수준 집적도 구현” 256TB SSD 업계 최고 수준의 집적도를 구현한 256TB SSD는 동시에 에너지 효율성까지 획기적으로 향상된 제품이다. 256TB SSD 한 개의 용량은 32TB SSD를 8개 쌓은 것과 동일하나, 전력 소모량은 7분의 1에 불과하다. 싱글 서버랙의 전력 한도와 물리적 공간의 한계 내에서 최대한의 데이터를 저장할 수 있도록 한다.

삼성전자는 앞으로도 산업의 경계를 뛰어넘는 협업을 확대하고 협력을 강화하면서, 메모리 산업이 직면한 한계를 극복하고 지속 가능한 미래를 향한 기술 개발을 멈추지 않고 나아갈 것이다.