'최고 속도' 그래픽 D램 개발…AI 판 흔드는 삼성

[이데일리 김정남 기자] 삼성전자가 ‘더 빨라진’ 인공지능(AI) 그래픽 D램 개발에 성공했다. 그래픽 D램은 확장현실(XR)·자율주행 등에 널리 쓰일 수 있어 고대역폭메모리(HBM)와 함께 AI 시대를 이끌 메모리 제품군으로 꼽힌다. 삼성전자는 기술 우위를 통해 대형 고객사인 엔비디아·AMD 같은 대형 고객사를 잡겠다는 복안이다.

(사진=삼성전자 제공)

21일 업계에 따르면 삼성전자 메모리사업부는 간밤 미국 샌프란시스코에서 열린 국제고체회로학회(ISSCC) 비공개 세션을 통해 16Gb 용량의 37Gbps GDDR7 D램을 시연했다. ISSCC는 세계적인 권위의 반도체 학술대회다.

GDDR은 AI 필수품인 그래픽저장장치(GPU) 전용으로 만든 D램이다. 일반 DDR은 PC 중앙처리장치(CPU) 내부에 있는 DDR용 메모리 컨트롤러로 처리하는데, GDDR은 GPU에서 처리한다. GPU에 탑재돼 방대한 양의 데이터를 한 번에 빠르게 처리하는데 특화한 제품이다. GDDR D램은 꾸준한 게이밍 수요를 바탕으로 GPU 탑재량이 크게 늘고 있다. 더 나아가 추후 데이터센터·XR·자율주행·차량용 인포테인먼트 등에 널리 쓰일 것으로 보인다. AI 시대 들어 HBM처럼 공급 부족에 직면해 있어 메모리 수익성을 높일 ‘첨병’으로 꼽힌다.

삼성전자가 새롭게 시연한 차세대 GDDR7 D램은 속도가 37Gbps에 달하는 게 특징이다. Gbps는 1초당 전송되는 기가비트 단위 데이터를 말한다. 삼성전자는 지난해 7월 업계 처음으로 32Gbps GDDR7 D램 개발 사실을 알렸는데, 이보다 속도를 높이는 데 성공했다. 32Gbps GDDR7 D램을 GPU에 탑재하면 초당 최대 1.5TB의 데이터를 처리할 수 있는데, 37Gbps 하에서는 1.7TB까지 커졌다. 현재 이 시장을 주도하고 있는 마이크론 GDDR6X의 경우 19~24Gbps 정도다. 마이크론의 로드맵에 따르면 이 회사는 오는 2026년은 돼야 36Gbps 속도에 이른다. 올해와 내년은 32Gbps 제품을 양산하겠다는 게 마이크론의 계획이다. 삼성전자가 GDDR7 D램을 현재 구도를 깰 차세대 AI 반도체 중 하나로 낙점한 이유가 여기에 있다.

이는 삼성전자가 기존 NRZ(Non-Return-to-Zero) 방식보다 동일 신호 주기에 1.5배 더 많은 데이터를 전송할 수 있는 PAM3(Pulse-Amplitude Modulation) 방식을 적용했기 때문에 가능했다. 메모리사업부는 이날 세션에서 기존 GDDR6X에 쓰이는 PAM4와 NRZ 신호를 절충한 PAM3 인코딩 방식을 설명하는데 많은 시간을 할애한 것으로 알려졌다. 이를 통해 속도가 더 빨라지고 전력소비가 향상됐다는 것이다.

삼성전자는 현재 이 제품을 두고 대형 고객사들을 상대로 테스트를 진행하고 있는 것으로 전해졌다. 올해 상반기 중으로는 납품이 즉각 가능한 수준으로 양산 속도를 끌어올리겠다는 계획이다. 엔비디아와 AMD의 차세대 데스크톱 GPU부터 우선 탑재될 가능성이 크다.