실리콘으로 하이퍼스케일 데이터 쓰나미 서핑하기

세계는 이미 디지털 정보로 가득 차 있지만 그보다 더 놀라운 것은 이 데이터의 가상 쓰나미 규모가 더욱 더 거대해지고 있다는 것이다. Cisco Global Cloud Index에 따르면

• • 전 세계 76억 인구 중 3분의 2가 휴대폰을 가지고 있다.
• • 이러한 휴대폰의 절반 이상이 ‘스마트’ 기기이다.
• • 세계 인구의 절반 이상(40억 명)이 인터넷을 사용한다.
• • 32억 명에 가까운 인구가 SNS를 적극 사용하고 있다.

인터넷 및 모바일 기기 사용자 수 증가는 꽤 인상적이지만 전체 데이터 증가율에 비하면 일부에 불과하다. 이는 고품질 오디오 및 비디오 콘텐츠, SNS를 통한 관계 형성, 전자 상거래 및 기타 인터넷 기반 제품과 서비스에 대한 소비자들의 끝없는 욕구로 인해 소비자 각자가 생산하고 소비하는 데이터의 양이 폭발적으로 증가하고 있기 때문이다.

자율주행차 한대 당 하루 4TB의 데이터 트래픽과 새로운 제트 여객기의 초당 10GB 데이터 트래픽을 추가하면 2021년까지 연간 20.6ZB의 데이터양에 금세 도달한다는 것을 알 수 있다.

데이터 센터 요구 사항의 변화

이 폭발적인 데이터 쓰나미는 상호 연결된 수백만 대의 컴퓨터 서버, 라우터, 스위치 및 스토리지 장비로 구성된 대규모의 확장 가능한 정보 처리 인프라에 의해 관리된다. 이러한 인프라의 대부분은 전 세계에 걸쳐 ‘지리적으로 안전한’ 위치해 있고 에어컨이 완비된 거대한 데이터 센터 시설에 수용되어 있다.

기존 데이터 센터는 대기업에서 자체 내부 데이터 처리 작업을 관리하기 위한 목적으로 사용되었으나, 오늘날 대부분의 회사는 사내에서 운영하는 것보다 더 경제적이고 유연하며 신뢰할 수 있는 원격 데이터 센터에 데이터 서버 관리를 아웃소싱하고 있다.

오늘날 가장 큰 데이터 센터 운영자인 'Super 7'(알리바바, 아마존, 바이두, 페이스북, 구글, 마이크로소프트 및 텐센트)은 차세대 하이퍼스케일 데이터 센터를 구축하기 위한 경쟁에 여념이 없다. 이 새로운 데이터 센터는 기존 대비 더 크고, 대규모로 확장이 가능하며, 에너지 효율성이 더 높고, 운영 비용이 저렴하다. 또한 딥러닝, 머신러닝, 빅 데이터 분석 및 핵심 인공지능(AI) 프로세스를 위한 방대한 CPU, GPU, TPU 및 FPGA 어레이를 갖춘 최신 첨단 컴퓨팅 도구에 맞게 설계되어 있다. 또한 모든 주요 하이퍼스케일 데이터 센터 업계는 근접 메모리 컴퓨팅과 같은 기술로 보다 효율적인 추론을 제공하는 새로운 맞춤형 AI 프로세서의 연구 및 개발에 많은 투자를 하고 있다.

Synergy Research Group은 업계 내 상위 5개 업체가 새로운 하이퍼스케일 데이터 센터를 위해 작년에 총 500억 달러 이상을 지출한 것으로 추정하고 있다. 또한 2017년 말 기준 전 세계 약 400개가량의 하이퍼스케일 시설이 2020년까지 500개를 넘어설 것으로 예상한다.

이러한 폭발적인 성장과 건설 및 장비에 각각 5억 달러 이상의 비용이 드는 새로운 하이퍼스케일 시설을 볼 때 데이터 센터가 서버, 네트워킹, 데이터 스토리지 및 반도체 분야에서 가장 크고 빠르게 성장하는 시장 중 하나가 된 것은 당연하다. 하이퍼스케일 데이터 센터의 성장은 반도체 분야의 지속적인 혁신의 물결을 주도하고 있으며, 이에 따른 첨단 공정 기술의 혁신, 고속/고대역폭 IP, 이종 패키징 기능을 통한 무어의 법칙의 이점이 지속적으로 요구되고 있다.

삼성 파운드리에서는 고객이 네트워크 라우터 및 스위치는 물론이고 CPU/GPU, 스토리지 컨트롤러에 이르는 데이터 센터에 초점을 둔 다양한 칩을 설계하고 구축할 수 있도록 지원하고 있다. 점점 복잡해지는 하이퍼스케일 데이터 센터 반도체는 삼성 파운드리가 제공하는 최첨단 고성능/고집적 플랫폼 솔루션의 혜택을 누릴 것이다. 이 솔루션에는 새로 선보이는 업계 최초 7나노 LPP(Low Power Plus) 극자외선(EUV) 기술 제공, 삼성전자 및 SAFETM 파운드리 에코시스템 프로그램 파트너의 100+Gbps 고속 SerDes, HMB2 및 GDDRx PHY와 같은 실리콘 검증된 고성능 IP가 다양한 이종 2.5D/2.1D/3D 패키징 옵션과 함께 포함되어 있다. 또한 디자인 솔루션 파트너 또는 삼성 파운드리로부터 전체적인 ASIC 디자인 서비스를 직접 받을 수 있다.

이와 같은 솔루션은 더 많은 기능을 추가할 수 있는 고용량, 처리량 극대화를 위한 고속 인터페이스, 고집적 xPU 및 근접 메모리 조합을 제공하는 패키징, 그리고 하나에 이 모든 기능을 담게 해주는 ASIC 설계 서비스를 제공한다. 삼성 파운드리 고객은 이를 통해 차세대 하이퍼스케일 데이터 센터 기능을 주도할 새롭고 혁신적인 고성능 반도체를 만들 수 있다.

보시다시피, 삼성 파운드리는 하이퍼스케일 데이터 센터 시장 요구에 부응하기 위해 많은 노력을 기울이고 있으며, 이러한 노력에 힘입어 시장이 어떻게 성장할 지 기대하는 바이다. 아마도 머지않은 미래에 노력이 결실을 맺어 나만의 인공 지능 R2 유닛을 갖게 될지도 모른다.

삼성 파운드리 홈페이지에서 파운드리 솔루션에 대해 자세히 알아볼 수 있다. https://semiconductor.samsung.com/foundry/

삼성 파운드리 포럼

공정 기술, IP, 설계 도구, 설계 서비스 및 패키징 분야에서 업계의 최신 혁신에 대해 자세히 알고 싶다면 5월 22일 금요일 산타클라라 Marriott 호텔에서 열리는 2018 삼성 파운드리 포럼에 참여해보시길 추천한다. 그곳에서 뵙기를 기대한다!