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[서울=뉴스핌] 이홍규 기자 = 인공지능(AI) 추론에 동원되는 메모리의 비용 부담을 낮추기 위해 고가의 D램이 떠맡던 데이터 적재 역할의 일부를 비교적 저렴한 낸드플래시로 분산하려는 시도가 대형 기술업체 사이에서 구체화하고 있다.

최근 대표 사례로 반도체 설계업체 AMD(종목코드 동일)와 애플(AAPL)이 거론된다. AMD는 데이터센터에서, 애플은 스마트폰 영역에서 각각 접근했다. 특정 메모리를 대체하는 형태가 아니라 데이터를 성격별로 나눠 담는 재편에 가깝다. 낸드 역할이 종전보다 더 커지는 셈이다.

◆AMD와 애플의 행보

그동안 낸드 활용의 확대는 기술적 차원에서 논의돼 왔다. AMD와 애플의 움직임이 주목되는 건 관련 논의가 대형 기술업체들의 인수와 기술 발표라는 행동으로 드러났다는 데 있다. 이달 AMD의 MEXT 인수 발표와 애플이 스마트폰에서 구동하는 3세대 온디바이스 AI 모델을 공개한 게 그 변화를 뒷받침한다.

*낸드와 D램은 모두 반도체 메모리지만 역할이 다르다. D램은 CPU(중앙처리장치)·GPU(화상처리장치)가 연산할 때 데이터를 잠시 담는 작업용 메모리로 빠른 대신 비싸다. PC·서버·스마트폰에 두루 쓰이는 범용 규격인 DDR과 GPU 같은 AI 연산용 반도체에 탑재되는 고성능 HBM(고대역폭메모리)으로 나뉜다. 낸드는 전원이 꺼져도 데이터가 남는 비휘발성이라 SSD 같은 저장장치에 쓰인다. D램보다 느리지만 용량당 저렴하다.

AMD의 MEXT 인수(15일 발표)는 데이터센터 서버의 D램 부담을 낮추려는 포석이다. MEXT는 낸드를 D램에 가깝게 활용하도록 돕는 메모리 최적화 소프트웨어 업체다. MEXT의 예측 메모리 기술은 자주 쓰이지 않는 데이터를 낸드에 옮겨 두었다가 곧 필요할 부분을 미리 D램으로 되돌리는 방식이다. 서버의 유효 메모리 용량을 넓히고 운영 비용까지 낮추는 효과를 노린다.

애플의 신형 모델 공개는 같은 원리를 스마트폰으로 끌어온 사례다. 애플은 이달 개최된 연례 회의 'WWDC'에서 지난 8일 3세대 파운데이션 모델을 선보이면서 단말용 모델 구조를 설명했다. 200억개에 이르는 전체 모델 매개변수를 낸드에 저장해 두고 요청에 따라 필요한 일부만 D램으로 불러와 연산하는 방식이다. D램 용량의 제약을 넘어서는 규모의 모델을 스마트폰에서 구동하려는 설계다.

◆배경엔 비용 격차

이런 움직임의 배경에는 최근 심화된 D램 공급 부족이 자리한다. 트렌드포스에 따르면 일반 D램 계약가격은 올해 1분기 한 분기에만 전 분기 대비 최대 90%대 상승한 것으로 파악된다. 가격 부담이 단기간에 커지면서 비싼 메모리에 대한 의존을 줄이려는 수요가 함께 늘었다. AMD와 애플의 대안 모색도 유사한 맥락에서 나온 것으로 풀이된다.

공급 부족의 뿌리로는 HBM(고대역폭메모리)의 일반 D램 생산능력 잠식이 지목된다. 제조사들이 수익성이 높은 HBM 생산에 웨이퍼를 우선 배정하면서 스마트폰·PC용 D램에 돌아갈 몫이 줄었다. 새 생산능력을 늘리기도 쉽지 않다. D램 증설은 고가의 극자외선(EUV) 노광 장비를 포함한 거액의 신규 공장 투자를 요구하고 완공까지 수년이 걸린다.

▶②편에서 계속

bernard0202@newspim.com