SK하이닉스는 연산 기능을 갖춘 차세대 메모리반도체인 PIM(Processing-In-Memory)을 개발했다고 16일 밝혔다.

PIM은 메모리 반도체에 연산 기능을 더해 인공지능(AI)과 빅 데이터 처리 분야에서 데이터 이동 정체 문제를 풀어낼 수 있는 차세대 기술이다.

그동안 메모리 반도체는 데이터 저장 역할을 맡고, 사람의 뇌와 같은 기능인 연산 기능은 비메모리반도체인 중앙처리장치(CPU)나 그래픽처리장치(GPU)가 담당한다는 것이 일반적인 인식이었다.

SK하이닉스는 이 같은 인식을 깨고 연산도 할 수 있는 ‘차세대 스마트 메모리’를 연구했고, 이번에 첫 결과물을 선보였다.

SK하이닉스는 이달 말 미국 샌프란시스코에서 열리는 반도체 분야 세계 최고 권위 학회인 ‘ 2022 국제 고체 회로 학술회의(2022 ISSCC)’에서 PIM 개발 성과를 공개할 예정이다.

앞으로 해당 기술이 진화할 경우 스마트폰 등 정보통신기술(ICT) 기기에서 메모리반도체가 중심적인 역할을 하는 ‘메모리 센트릭(Memory Centric) 컴퓨팅’도 가능해질 것으로 SK하이닉스는 기대하고 있다.

SK하이닉스는 PIM이 적용된 첫 제품으로 ‘GDDR6-AiM(Accelerator in Memory)’ 샘플을 개발했다. 초당 16기가비트 속도로 데이터를 처리하는 GDDR6 메모리에 연산 기능이 더해진 제품이다.

일반 D램 대신 이 제품을 CPU·GPU와 함께 탑재하면 특정 연산의 속도는 최대 16배까지 빨라진다. 앞으로 GDDR6-AiM은 머신러닝, 고성능 컴퓨팅, 빅 데이터의 연산과 저장 등에 활용될 전망이다.

특히 이 제품은 GDDR6의 기존 동작 전압인 1.35V보다 낮은 1.25V에서 구동된다. 또 자체 연산을 하는 PIM이 CPU·GPU로의 데이터 이동을 줄여 CPU·GPU에서 소모되는 전력을 줄여준다.

이에 따라 기존 제품 대비 에너지 소모는 80% 가량 감소한다. 이를 통해 제품이 들어가는 기기의 탄소 배출을 저감함으로써 ESG(환경·사회·지배구조) 경영 측면에서도 성과를 거둘 수 있다고 SK하이닉스는 보고 있다.

안현 SK하이닉스 부사장(Solution개발 담당)은 “SK하이닉스는 자체 연산 기능을 갖춘 PIM 기반의 GDDR6-AiM을 활용해 새로운 메모리 솔루션 생태계를 구축할 것”이라며 “앞으로도 회사는 사업모델과 기술개발 방향성을 지속적으로 진화시켜 나가기 위해 노력하겠다”고 말했다.