PIM

D램 메모리에 연산이 가능한 프로세서 기능을 더한 미래형 반도체다.



메모리 반도체는 데이터 저장 역할을 맡고, 사람의 뇌와 같은 기능인 연산 등은 비메모리 반도체인 중앙처리장치(CPU)나 그래픽처리장치(GPU)가 담당하는 게 일반적이다. 프로세서와 메모리 기능이 완전히 분리돼 둘 사이에 정보가 오가는 과정에서 병목 현상이 잦았다



PIM은 이러한 공식을 깨고 연산도 할 수 있는 '차세대 스마트 메모리'다. 기존엔 프로세서와 메모리 기능이 완전히 분리돼 둘 사이에 정보가 오가는 과정에서 병목 현상이 잦았다. PIM을 활용하면 메인 프로세서에 연산 작업이 몰려 과부하가 생기는 일이 없어지고, 프로세서와 메모리 간 정보 병목현상이 사라져 처리 속도도 빨라진다. 인공지능(AI)과 빅데이터 처리 분야에서 데이터 이동 정체 문제를 풀어낼 수 있는 차세대 기술로 꼽힌다.



향후 기술이 발전하면 스마트폰 등 정보통신기술(ICT) 기기에서 메모리 반도체가 중심적 역할을 하는 '메모리 센트릭(Memory Centric) 컴퓨팅'도 가능해질 것으로 기대된다.



2022년 2월 16일 SK하이닉스가 연산 기능을 갖춘 차세대 메모리 반도체 'PIM'(Processing-In-Memory)을 개발했다고 밝혔다.

SK하이닉스가 공개한 PIM이 적용된 첫 제품은 'GDDR6-AiM(Accelerator in Memory)' 샘플이다. 초당 16기가비트(Gbps) 속도로 데이터를 처리하는 GDDR6 메모리에 연산 기능이 더해진 제품이다.



회사 측은 일반 D램 대신 이 제품을 CPU·GPU와 탑재하면 특정 연산의 속도가 최대 16배까지 빨라진다고 강조했다. 앞으로 GDDR6-AiM은 머신러닝(Machine Learning)과 고성능 컴퓨팅, 빅데이터의 연산·저장 등에 활용될 전망이다.



특히 GDDR6의 기존 동작 전압인 1.35V보다 낮은 1.25V에서 구동된다. 자체 연산을 하는 PIM이 CPU·GPU로의 데이터 이동을 줄여 소모되는 전력이 줄어든다. 기존 제품 대비 에너지 소모가 80% 가량 줄어들어 탄소 배출을 저감할 수 있다고 SK하이닉스는 설명했다.