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🅣•TREND•TECHNOLOGY/TECHNOLOGY

SK하이닉스, 메모리에 연산 기능 추가한 PIM 공개...AI 연산 속도 최대 16배 증가

SK하이닉스가 인모메리(In-Memory) 컴퓨팅 기술인 PIM(Processing In Memory)을 개발하고, 이를 적용한 첫 번째 시제품 GDDR6-AiM(Accelerator in memory)을 발표했다. 인메모리는 데이터를 저장만 할 수 있었던 메모리에 연산 기능을 추가한 것으로, 차세대 메모리 반도체를 혁신할 수 있는 스마트 메모리 기술로 주목받고 있다. 

GDDR6-AiM은 16 Gbps의 속도로 동작하는 GDDR6(Graphics DDR 6) 메모리 칩에서 직접 데이터 연산을 수행하기 때문에, 일반적인 DRAM 대신 사용하면 특정 작업에서의 계산 속도가 16배 빨라진다고 SK하이닉스는 밝혔다. 기계 학습, 고성능 컴퓨팅, 빅 데이터 처리 등 인공 지능과 데이터 과학 분야에서 채택되면 데이터 처리 속도가 더욱 빨라질 전망이다.

SK하이닉스가 개발한 인메모리 기술인 PIM(Processing In Memory)을 적용한 최초의 시제품인 GDDR6-AiM. 메모리 안에서 직접 데이터 연산과 처리가 가능하기 때문에 기계 학습, 고성능 컴퓨팅, 빅 데이터 등의 계산과 저장 작업에서 널리 사용될 것으로 전망된다. (자료:SK하이닉스)


GDDR(Graphics Double Data Rate) 메모리는 일반적인 디램(DRAM)과 비교할 때 그래픽 데이터를 처리하는데 더 뛰어난 성능을 발휘한다. 그래서 인공 지능, 머신 러닝, 빅 데이터 등 대용량 데이터의 연산 작업이 많은 분야에서는, GPU와 GDDR로 시스템을 구성하는 것이 이제는 당연하게 받아들여지고 있다. 

다만, 현재의 컴퓨팅 시스템에서는 CPU(Central Processing Unit)와 GPU(Graphics Processing Unit)가 연산 작업을 담당하고, 처리할 데이터나 작업 중인 데이터를 보관하는 용도로 메모리(RAM)를 사용한다. 이 과정에서 연산 결과와 데이터가 프로세서와 메모리를 오고 가야 하기 때문에 어쩔 수 없이 데이터 병목 현상이 발생한다. 

하지만 차세대 스마트 메모리 기술로 떠오르는 인메모리 기술을 적용하면, 메모리 안에서 CPU나 GPU로 데이터를 보내지 않고도 자체적인 데이터 연산과 처리가 가능하다. 굳이 CPU나 GPU까지 보내지 않아도 되는 데이터라면 바로 메모리에서 처리할 수 있다는 의미다. 이는 곧 전체적인 데이터 처리 속도의 향상을 가져오고, 복잡한 연산 작업에서의 작업 효율을 높일 수 있다.

이번에 하이닉스가 개발한 GDDR6-AiM은 기존 메모리의 동작 전압인 1.35V 보다 낮은 1.25V로 동작한다. 동작 전압이 낮으면 전력 소모량과 발열을 줄일 수 있다. 게다가 CPU 및 GPU로 이동하는 데이터 양이 줄어드는 만큼, 데이터 이동 감소로 인한 전력 소모량도 줄일 수 있다. 이렇게 해서 최대 80%까지 전력 소모량을 줄일 수 있다는 것이 SK하이닉스의 설명이다. 

SK하이닉스는 SK텔레콤에서 분사한 인공지능 프로세서 업체인 사피온(SAPEON)과 협력해 GDDR6-AiM와 인공 지능 프로세서를 결합한 기술도 선보일 예정이다. 아울러 2022년 2월 20일부터 24일까지 미국 샌프란시스코에서 개최되는 반도체 컨퍼런스인 '2022 ISSCC((International Solid-State Circuits Conference)에서 이번에 개발한 PIM 기술과 제품을 선보일 계획이다. 

참고로 지난 1월에는 삼성전자가 자기 저항 랜덤 액세스 메모리인 MRAM(Magnetoresistive Random Access Memory) 셀을 기반으로 한 인메모리 기술 개발 소식을 발표한 바 있다. 삼성종합기술원은 MRAM 기반 인메모리 솔루션을 활용한 인공 지능 시스템에서, 사람 손으로 작성한 숫자를 인식하는 테스트에서 98% 얼굴 감지 테스트에서는 93%의 정확도를 달성했다고 밝혔다.

 

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