'포스트 HBM' CXL 뭐길래···삼성전자, 상용화 속도

HBM 주도권 놓친 삼성전자, CXL 주도권 사수 총력전

인터페이스 하나로 묶어 데이터 및 연산처리 속도 높여

하반기 시장 기대감···인텔, CXL 2.0 지원하는 CPU 출시

그래픽=박혜수 기자

고대역폭 메모리(HBM) 시장에서 주도권을 놓친 삼성전자가 차세대 HBM으로 주목받는 CXL(Computer Express Link, 컴퓨터 익스프레스 링크) 상용화에 속도를 높이고 있다. 2022년과 2023년에 각각 세계 최초로 제품을 개발한 이후 맞춤형 솔루션까지 제공 가능해지면서다. 2년 전 수십억 원 수준에 그쳤던 CXL 시장은 2028년이면 20조원 이상으로 급성장할 전망이다.

26일 삼성전자에 따르면 회사는 최근 업계 최초로 글로벌 오픈소스 솔루션 선도기업 레드햇(Red Hat)이 인증한 CXL 인프라를 구축했다. CXL 제품 인증을 회사 내부에서 자체 완료한 후 레드햇 등록 절차를 즉시 진행할 수 있어 신속한 제품 개발이 가능해졌다. 또 고객들과 개발단계부터 제품 최적화를 진행해 맞춤 솔루션을 제공할 수 있게 됐고 레드햇으로부터 유지·보수 서비스를 받을 수 있어 신뢰성 높은 시스템 구축이 가능해졌다는 설명이다.

CXL은 CPU(중앙처리장치), GPU(그래픽저장장치), 메모리 등 컴퓨팅 시스템들을 효율적으로 묶어 보다 빠르게 연산할 수 있게 하는 PCle(디바이스 간 고속 데이터통신을 위한 IP) 기반의 새로운 인터페이스를 뜻한다. 그동안의 칩들은 인터페이스가 제각각이라 효율적 연결이 어려웠는데 PCle 통신규약과 여러 가지 프로토콜 기반으로 하나로 통합해 시스템 연산 속도, 데이터 처리 속도 등이 향상되는 장점이 있다.

기존의 컴퓨팅 시스템에 사용되는 CPU는 1개당 최대 16개의 D램이 쓰이는데 CXL을 활용하면 메모리 용량을 2배 이상 키울 수 있다. DDR 인터페이스를 통한 메모리 확장이 제한적이기에 데이터 처리량을 앞으로 계속 늘려야 하는 AI 특성상 CXL이 HBM에 이어 차세대 필수재로 꼽히는 이유다.

삼성전자는 지난 2019년 AMD, 엔비디아, 구글, 인텔 등 CXL 컨소시엄을 결성한 초기 15개 이사회 멤버사 중 하나로 참여해 CXL 생태계 확장을 주도 중이다. 2022년 5월에는 세계 최초로 CXL 1.1 기반의 CXL D램을 개발한 데 이어 작년에도 업계 최초로 CXL 2.0을 지원하는 128GB CXL D램을 선보였다. 또 같은 해 레드햇과 CXL 메모리 동작 검증에 성공했고 올해 3월에는 D램만 사용한 CXL 메모리 모듈인 CMM-D, 낸드와 D램을 함께 사용하는 CMM-H(하이브리드) 등을 선보였다.

CXL 1.1과 2.0 비교 이미지 사진=삼성전자 제공

CXL 시장은 올해 하반기부터 본격적인 성장이 예상된다. 서버용 CPU 시장을 80% 이상 점유하고 있는 인텔이 최근 CXL 2.0을 지원하는 CPU '제온 6'을 선보였기 때문이다. CXL 2.0은 CXL 1.1과 다르게 서버 플랫폼에서 여러 개의 CXL 메모리를 묶어 풀을 만들고 여러 호스트가 풀에서 메모리를 필요한 만큼 나눠 사용할 수 있는 소규모 메모리 풀링 기능을 지원한다.

김형태 신한투자증권 연구원은 "CXL은 서버향 DDR5 전환을 가속화 하는 촉매가 될 것으로 기대된다"고 밝혔다. 그러면서 "데이터 밀도가 높아짐에 따라 인프라의 대형화가 지속 되면서 컴퓨팅 시스템 구축 환경의 공간 활용, 전력효율 개선, 데이터 병목현상 해결을 위한 연구가 진행 중이며 상호연결 기술이 대용량 메모리 활용 효율을 높이는 핵심 기술로 부상하고 있다"고 분석했다.

한편 시장조사업체 욜 인텔리전스에 따르면 2022년 170만달러에 그쳤던 CXL 시장은 2026년에는 21억달러, 2028년에는 158억달러(약 22조원)까지 성장할 전망이다.