삼성전자 세계 첫 인공지능 메모리 반도체 개발했다

삼성전자는 세계 최초로 메모리 반도체와 인공지능(AI) 프로세서를 하나로 결합한 HBM-PIM(Processing-in-Memory)을 개발했다고 17일 밝혔다.
PIM은 메모리 내부에 연산 작업에 필요한 프로세서 기능을 더한 차세대 신개념 융합기술이다. 삼성전자는 PIM 기술을 활용해, 슈퍼컴퓨터(HPC)와 AI 등 초고속 데이터 분석에 활용되는 HBM2에 AI 엔진을 탑재한 HBM-PIM을 개발했다.
삼성전자는 AI와 융합한 HBM-PIM은 기존 HBM2 대비 성능은 약 2배 이상 높아지고, 시스템 에너지는 70% 이상 감소된다고 설명했다. HBM2는 삼성전자가 2018년 1월 양산한 고대역폭 메모리 반도체다.
현재 대부분의 컴퓨터는 폰 노이만 구조로 데이터를 읽고 쓴다. 폰 노이만 구조는 중앙처리장치(CPU)가 메모리로부터 명령어를 불러오고 실행하며, 그 결과를 다시 기억장치에 저장하는 작업을 순차 진행하는 방식이다. 이 과정에서 CPU와 메모리간 주고받는 데이터가 많아지면 작업처리가 지연되는 현상이 생긴다.

삼성전자는 이를 극복하기 위해 메모리 내부의 각 뱅크(주기억장치를 구성하는 최소 논리적 단위)에 AI 엔진을 장착하고 병렬처리를 극대화했다. 또한 HBM-PIM은 메모리 내부에서 연산처리가 가능해 CPU와 메모리간 데이터 이동이 줄어든다. 삼성전자는 이러한 혁신기술을 D램 공정에 접목시켜 HBM-PIM을 제품화 하는데 성공하고 반도체 분야 세계 최고권위 학회인 ISSCC에서 논문을 공개했다.
박광일 삼성전자 메모리 사업부 상품기획팀장(전무)은 "HBM-PIM은 업계 최초의 AI 맞춤형 PIM 솔루션으로 삼성전자는 고객사들과 지속적으로 협력을 강화해 PIM 에코 시스템을 구축해 나갈 것"이라고 말했다.
[이종혁 기자]