[IT조선 단독 후] HBM-PIM 반도체로 확인된 삼성 FIM

이민우 기자
입력 2021.02.20 06:00
삼성전자 차세대 지능형 반도체 FIM(Function-In-Memory) 연구가 ‘HBM-PIM’ 반도체로 베일을 벗었다. IT조선은 2월9일 단독보도에서 FIM란 명칭으로 진행된 삼성전자의 PIM 반도체 개발 소식을 전했다. 해당 보도는 17일 ‘HBM-PIM 아쿠아볼트’ 공개를 통해 사실로 드러났다.

FIM이란 이름으로 연구됐던 삼성전자의 HBM-PIM 반도체 / 삼성전자
삼성전자의 ‘HBM-PIM 아쿠아볼트’ 연구는 ‘FIM’이란 이름으로 진행됐다. 2018년 공개된 2세대 고대역폭메모리(HBM) 반도체 ‘HBM2 아쿠아볼트’에 PIM(Processing In Memory) 기반 인공지능(AI) 엔진 연산기능을 탑재했다. PIM은 메모리 반도체에 연산기능을 추가한 차세대 지능형 반도체다.

FIM·HBM-PIM 개발 내용은 13일부터 미국 샌프란시스코에서 개최된 국제고체회로학회(ISSCC) 2021 논문으로 게재됐다. 삼성전자가 제출한 논문의 이름은 ‘1.2테라플롭스(TFLops, 1초 당 1조번 연산) 컴퓨터 프로그래밍 HBM2기반 20나노미터(㎚) 6GB 펑션-인-메모리 DRAM’이었다.

반도체 업계에서 개발 단계와 실제 공개 제품 명칭간 차이가 꽤 빈번하게 일어나는 일로 본다. 연구나 논문은 보안이나 새로운 시도를 이유로 새로운 명칭을 붙이는 경우도 있다. 삼성전자의 경우 보안 문제 외에도 메모리 반도체 분야 선도 기업으로써 차세대 반도체와 기술에 새로운 명칭을 사용해 보자는 의도가 있었을 것으로 풀이된다.

반도체 업계 한 관계자는 "반도체 연구 및 논문 작성 단계에서 명칭이나 단어를 새롭게 만드는 건 상당히 자주 있는 일이다"라며 "반면 공개제품의 경우 소비자·고객사에 제품 특성을 명확하게 인지시키는 것이 좋아 많이 통용되는 단어를 사용하는게 일반적이다"라고 설명했다. 이어 "FIM이 공개 제품 단계에서 ‘HBM-PIM’이란 명칭으로 등장한 것도 같은 맥락이다"라고 덧붙였다.

삼성전자 관계자 역시 "논문에서 FIM이란 이름을 사용했지만 실제품 단계에서는 기술적 특성을 강조해 ‘HBM-PIM’이란 직관적인 단어를 공식 명칭으로 사용했다"며 "앞으로도 FIM 연구와 HBM-PIM 아쿠아볼트처럼 PIM 기술을 적용한 지능형 반도체 개발에 나설 계획이다"라고 말했다.

이달 9일 IT조선 단독 보도 내용 / IT조선
세계 반도체 업계는 PIM 반도체 개발에 경쟁적으로 나서는 중이다. AI산업 성장과 데이터센터 증축 등으로 데이터 교류량의 비약적인 증가로 반도체 저지연성과 연산속도의 중요성이 재차 강조됐다. 기존 반도체 설계인 폰 노이만(Von Neumann) 방식은 안정성과 범용성을 장점으로 가졌지만 입출력(I/O)장치 의존과 메모리·프로세서 간 성능차이로 인한 병목현상(Bottleneck)이란 문제를 안고 있다.

PIM 반도체는 메모리 내부에 연산 프로세서를 삽입해 저장·연산 작업을 동시에 진행한다. 폰 노이만 설계에서 메모리 속도에 맞췄던 프로세서의 성능도 최대한 발휘할 수 있고, I/O 장치의 대역폭으로 인한 데이터 전달 문제에서도 자유롭다.

PIM반도체 경쟁력의 중요성을 끌어올리고 있는 인공지능(AI) 생태계 / 삼성전자
삼성전자의 HBM-PIM 아쿠아볼트는 기존 HBM2 대비 2배 이상 높은 시스템 성능과 소비 에너지 70% 감소 효과를 탑재했다. 삼성전자는 HBM-PIM 공개로 차세대 지능형 반도체 경쟁력에서 다시 한번 앞서나간다. 메모리 반도체 분야 초격차를 벌려 업계 1위 수성에 탄력을 붙인다. 2021년 상반기 안으로 AI가속기 테스트 검증을 완료하고 PIM 플랫폼 표준화와 에코 시스템 구축에도 나선다는 포부도 밝혔다. 최근 투자를 강화한 시스템 반도체 분야 경쟁력 확보에도 청신호를 켰다.

삼성전자는 2월 DS부문 메모리사업부 경력사원 채용공고 세부직무에도 ‘FIM/HBM’을 언급하며 관련 인재 모집에 나선바 있다. HBM-PIM 공개로 본격적인 시장 진출 선언한 만큼 공격적인 인재영입과 투자에 돌입할 전망이다.

이민우 기자 minoo@chosunbiz.com


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