엔비디아가 공개한 개인용 슈퍼컴퓨터의 메모리 모듈 구조./엔비디아 제공

엔비디아가 개인용 슈퍼컴퓨터 ‘디지츠(Digits)’를 공개한 이후 레노버, HP 등 대형 PC업체들이 차세대 인공지능(AI) PC에 탑재되는 새로운 종류의 메모리 모듈 기술 확보를 위해 삼성전자, SK하이닉스와 기술 협력을 요청하고 있는 것으로 알려졌다.

24일 업계에 따르면 삼성전자, SK하이닉스는 고객사 요청에 맞춰 SOCAMM(Small Outline Compression Attached Memory Module)을 비롯한 다양한 종류의 AI PC용 D램 모듈 내부 테스트를 진행 중이다. D램 모듈은 여러 개의 D램을 모아 기기의 컴퓨팅 시스템과 연결하는 제품으로, 모듈의 형태에 따라 메모리 대역폭, 전력소모, 성능 등이 달라진다.

기존에는 DIMM(dual in-line memory module)이 PC업계 주류를 차지해왔지만, AI 기능을 위해 낮은 지연 현상과 높은 대역폭, 전력효율성을 개선하기 위해 새로운 폼팩터가 필요해진 상황이다. 현재 가장 유력한 차세대 메모리 모듈은 SOCAMM이다. 이 기술은 엔비디아가 제안한 차세대 메모리 모듈로, 고성능 컴퓨팅과 AI 시장을 겨냥한 신기술이다.

SOCAMM은 D램을 수직으로 적층하는 방식으로 기존 제품보다 많은 모듈을 작은 디자인의 크기로 구현한 제품이다. 특히 탈부착형이 가능한 형태의 모듈이기 때문에 사용자가 직접 메모리를 교체해 PC 성능을 지속적으로 향상할 수 있도록 설계됐다. 쉽게 말해 3D 구조에 기반해 PC에 더 많은 메모리를 넣을 수 있고 최적화에도 유리하며 소비자나 제조사 입장에서도 업그레이드가 용이하다.

박준영 현대차증권 연구원은 “SOCAMM은 현재 스마트폰이나 노트북에 많이 탑재되고 있는 SoC(System on Chip)와 메모리를 단일 패키지에 함께 실장한 모듈로 AI 디바이스에서 고대역폭, 저전력, 폼팩터 소형화에 대한 필요성이 대두되기 때문에 각광받고 있다”며 “SOCAMM은 SoC와 메모리의 물리적 거리가 가깝기 때문에 로직과 메모리간 통신 효율을 개선할 수있으며 이로 인해 고대역폭, 저지연 특성을 구현할 수 있다”고 설명했다.

이외에도 LLW(Low Latency Wide I/O), LPCAMM(Low Power Compression Attached Memory Module) 등 다양한 종류의 메모리 모듈이 AI 디바이스용 메모리 모듈로 논의되고 있다. 이중 삼성전자가 업계 최초로 개발한 LPCAMM은 탑재 면적을 최대 60% 이상 감소시켜 PC나 노트북의 부품 구성 자유도를 높여 배터리 용량 추가 확보 등 내부 공간을 보다 효율적으로 사용할 수 있는 기술로 꼽힌다.

LPCAMM 역시 LPCAMM은 So-DIMM 대비 탑재 면적을 최대 60% 이상 감소시켜 PC나 노트북의 부품 구성 자유도를 높여 배터리 용량 추가 확보 등 내부 공간을 효율적으로 사용할 수 있다. SOCAMM과 마찬가지로 탈부착이 가능해 제조 유연성을, 사용자에게는 교체·업그레이드 등 편의성을 높였다. LPCAMM은 기존 So-DIMM(Small Outline Dual In-line Memory Module) 대비 성능은 최대 50%, 전력효율은 최대 70%까지 향상시켜, 인공지능(AI)·고성능 컴퓨팅(HPC)·서버·데이터센터 등 응용처가 확대될 것으로 전망된다.

반도체 업계 관계자는 “현재 SOCAMM이 본격적으로 채용되고 있는 상황은 아니지만 향후 채용을 위한 초반 작업이 시작된 것으로 보인다”며 “향후 AI 산업이 빠른 속도로 발전하고 AI 디바이스가 일상으로 침투하며 SOCAMM, LPCAMM, LLW 등이 차세대 메모리로서의 역할을 할 것으로 기대된다”고 설명했다.