삼성전자가 업계 최초로 '컴퓨트 익스프레스 링크(Compute Express Link, CXL)' 기반 D램 메모리 기술을 개발했다. CXL 기술을 적용하면 기존 D램에서 처리할 수 있는 데이터가 수 테라바이트급 이상 늘어날 수 있다. 

삼성전자는 CXL 기반의 D램 메모리 기술이 인텔의 플랫폼 검증을 마치고 현재 글로벌 주요 데이터센터, 클라우드 업체들과 협력을 확대해나가고 있다고 11일 밝혔다. 

기존 SoC(시스템온칩)에는 사용할 수 있는 D램의 용량이 정해져 있다. 최근 인공지능, 머신러닝 등 빅데이터 사용이 늘어나면서 고성능 서버의 경우 CPU 소켓이 4개, 각 CPU마다 메모리 채널이 2~4개까지 들어갈 수 있다. 그러나 D램은 SSD 대비 데이터 속도 처리가 월등히 빠르기 때문에 확장성에 한계가 있다. 

CXL은 고성능 컴퓨팅 시스템에서 CPU와 가속기, 메모리, 저장장치 간 데이터 이동을 효율화한 차세대 인터페이스다. CPU에서는 연산을 위해 D램 등 메모리에서 데이터를 지정해 읽어와야 하는데 기존 D램은 DDR 규격을 사용했다. PCIe(메인보드에 확장카드를 연결하기 위해 만든 규격) 형식으로 추가되는 메모리를 불러오는 데는 어려움이 있었다. CPU와 PCIe 간에는 데이터가 직접 이동하는 것이 아니라 메인 D램을 1차적으로 거친 이후 연산 장치에 전달되기 때문이다. 

삼성전자는 CXL D램 컨트롤러가 인터페이스가 서로 다른 DDR D램과 CXL D램을 함께 사용할 수 있도록 만들었다. 이를 위해 ▲메모리 매핑(Memory Mapping)  ▲인터페이스 컨버팅(Interface Converting) ▲에러 관리(Error Management) 등의 기술이 지원된다. 핵심은 PCIe 형태로 추가되는 메모리에 대해서도 CPU가 기존 D램 메모리처럼 빠르게 읽어올 수 있도록 하는 것이다. 

업계는 삼성전자의 CXL D램 기술이 데이터량이 급증하는 기술 환경에 발맞춘 흐름이라고 보고 있다. 결국 CPU와 메모리 간 처리할 수 있는 데이터의 양과 속도가 크게 늘어나는 것이기 때문이다. 최근 인공지능 기술 개발 등으로 인해 서버 D램 용량 확대에 대한 요구가 크게 늘고 있는 상황이다. 한 반도체 업계 관계자는 "메모리 확장이 크게 필요한 분야들이 있는데 그런 응용 분야에서는 시스템  메모리 용량이 크게 늘어난다는 점에서 의미가 있는 것"이라고 말했다. 

다만 CXL 기반 D램이 기존 D램과 같은 속도를 유지하기는 어렵다는 의견도 있다. 이번에 삼성전자가 공개한 D램 역시 고용량 SSD에 적용됐던 EDSFF(Enterprise & Data Center SSD Form Factor)를 사용하는데 이 경우 PCIe를 통해 연결되는 형태이므로 물리적 속도 지연은 불가피하다는 설명이다. 

삼성전자는 2019년 인텔이 발족한 CXL 컨소시엄 발족 초기부터 참여해 주요 데이터센터, 서버, 칩셋 업체들과 차세대 인터페이스 기술 개발을 위해 협력을 진행 중이다. 인텔과 AMD 역시 향후 데이터센터 등 분야에서 CXL을 중심으로 삼성전자와 긴밀히 협력해 나갈 예정이다.