삼성전자, 낸드와 D램 결합한 ‘하이브리드 CXL’ 모듈 공개
차세대 메모리 인터페이스 CXL이란?
CXL(Compute Express Link)은 CPU, GPU, 스토리지, 가속기 등 다양한 장치를 하나의 고속 인터페이스로 연결하는 기술입니다. 기존 메모리 버스보다 대역폭을 2~3배 늘려 최대 8차선 이상의 ‘고속도로’를 제공하며, 대용량 데이터를 빠르게 주고받을 수 있습니다.
하이브리드 CXL 모듈의 구조와 장점
- CMM-하이브리드(H) 기존 D램 기반 CMM 모듈 위에 낸드플래시를 얹은 형태
- 용량 확장 낸드플래시를 추가해 D램 한계 이상의 저장 공간을 확보
- 속도+용량 동시 확보 D램의 빠른 접근 속도와 낸드의 대용량 특성을 조화
실제 동작 예시
머신러닝 훈련 중 대용량 가중치(weight) 데이터를 처리할 때,
주요 파라미터를 D램에서 즉시 읽고 쓰되,
덜 빈번한 데이터는 하이브리드 모듈의 낸드에 보관해 메모리 풋프린트를 줄입니다.
작업 중단 없이 자동 페이징(paging)이 이뤄져 성능 저하를 최소화합니다.
경쟁 기술과 비교
- HBM(High Bandwidth Memory) 초당 수백 GB 대역폭을 제공하나 비용과 전력 소모가 높음
- PMEM(Persistent Memory) 낸드 플래시 기반 비휘발성 메모리, 용량은 크지만 지연 시간이 길음
- 하이브리드 CXL D램·낸드를 모듈 단위로 결합해 대역폭과 용량, 전력 효율을 균형 있게 확보
데이터센터에 미칠 파급효과
- 서버 메모리 용량을 기존 대비 30% 이상 확대 가능
- AI·빅데이터 분석 시스템의 병목 현상 완화
- 메모리 과잉 프로비저닝 비용 절감
R&D 로드맵과 향후 일정
- 2025년: FPGA 기반 하이브리드 CXL 시제품 완성
- 2026년: 초기 평가 및 프로토타입 검증
- 2027년: 상용 제품 출시 목표
- 2028년 이후: CXL 3.0, 4.0 지원 모듈 개발
시스템 구축 관점의 고려사항
하이브리드 모듈을 도입하려면 서버 메인보드의 CXL 슬롯 지원이 필요합니다. 또한 운영체제와 가상화 솔루션에서 메모리 계층화(Memory Tiering)를 관리하는 드라이버·미들웨어 업데이트가 선행되어야 원활한 페이징 및 할당이 가능합니다.
국내외 생태계 협업 동향
- 인텔·AMD: 차세대 CPU에 CXL 포트 확대 예정
- 미국 주요 서버업체: 하이브리드 모듈 평가 프로그램 가동
- 글로벌 클라우드 사업자: 대규모 AI 워크로드 테스트 베드 운영
결론: 메모리 패러다임의 전환
삼성전자의 하이브리드 CXL 모듈은 메모리 용량과 속도를 동시에 확장하는 새로운 길을 열었습니다. AI·빅데이터·고성능컴퓨팅 분야에서 데이터센터 효율을 획기적으로 개선할 이 기술이 2027년 상용화된 이후, 산업 전반에 걸쳐 메모리 인프라 혁신을 주도할 전망입니다.