이정배 삼성전자 사장(반도체사업부장)이 ‘삼성 테크데이 2022’에서 발표를 하고 있다. [삼성전자 제공]

[헤럴드경제=문영규 기자] 전 세계 데이터량이 폭증하면서 이미 ‘제타바이트(ZB)’ 시대를 맞이한 가운데 삼성전자가 차세대 지능형 메모리인 PIM(Processing-In-Memory) 등의 개발을 통해 메모리 패러다임 혁신에 나서고 있다.

시장조사업체 스태티스타에 따르면 글로벌 데이터량은 내년 120ZB를 기록해 처음으로 100ZB를 넘어설 전망이다.

지난 2010년 2ZB 수준에 불과했던 데이터량은 올해 97ZB를 기록하고 오는 2025년 181ZB까지 급증할 것이란 예측이다.

1ZB는 1000조바이트 규모로, 사실상 일상에선 체감하기 어려운 숫자다. 테라바이트(TB), 페타바이트(PB), 엑사바이트(EB) 그 다음이 ZB인데, 단위별로 1024배에 해당한다. 일각에선 제타바이트를 넘어 이제 요타바이트(YB) 시대까지 전망하고 있다.

데이터를 처리하는 기기의 숫자도 기하급수적으로 늘고 있다. 시장조사업체 IHS마킷에 의하면 전 세계 사물인터넷(IoT) 기기 숫자는 2017년 270억개에서 오는 2030년 1250억개로 연평균 12%씩 늘어날 것으로 전망된다.

이처럼 데이터량이 크게 늘어나는 이유는 대규모 데이터를 축적해야만 하는 머신러닝의 확대와 인공지능(AI)의 개발은 물론 스마트기기 보급이 늘어나면서 대용량 고화질 콘텐츠의 교환도 활발하게 일어나고 있기 때문으로 분석된다.

우리가 모르는 사이에 폐쇄회로(CC)TV가 영상을 전송해 클라우드에 올리고 있으며 유튜브와 인스타그램, 페이스북 등 소셜미디어에선 영상과 이미지, 텍스트 콘텐츠가 실시간으로 폭발적인 증가세를 보이고 있다.

HBM-PIM. [삼성전자 제공]

이런 데이터들을 저장하고 처리해야 하는 반도체 역시 혁신적인 기술개발이 필요한 상황이다. 삼성전자는 최근 열린 테크데이에서 이같은 데이터 폭증의 시대를 전망하며 광대역폭(HBM)-PIM, D램 모듈에 AI 엔진을 탑재한 ACDIMM, 컴퓨트익스프레스링크(CXL) 등 차세대 D램 기술개발을 위해 글로벌 IT 기업들과 협력해 나가겠다고 밝혔다.

HBM-PIM은 연산과 저장이 동시에 가능한 인간의 두뇌 구조와 같은 형태의 메모리로, 연산과 저장이 동시에 이뤄져 처리 속도도 빨라지게 된다. AXDIMM은 PIM 기술을 칩 단위에서 모듈 단위로 확장한 것으로, D램 모듈에 AI 엔진을 장착하고 모듈 내부에서 연산까지 가능케 만든다. 성능 향상은 물론 시스템 에너지를 절감할 수 있다. CXL은 기존 메모리의 한계를 극복할 수 있는 차세대 메모리로 중앙처리장치(CPU), 그래픽처리장치(GPU) 등 각각의 장치별로 다른 인터페이스를 하나로 통합해 각 장치를 직접 연결하고 메모리를 공유한다. 데이터 처리의 길을 효율적으로 확장한 메모리다.

이정배 삼성전자 사장(메모리사업부장)은 “고대역폭, 고용량, 고효율의 메모리를 통해 다양한 새로운 플랫폼과 상호진화(Coevolution)하며 발전해 나갈 것”이라는 비전을 밝히기도 했다.

박용인 삼성전자 사장(시스템LSI사업부장. [삼성전자 제공]

비단 메모리 뿐만이 아니다. 데이터량 확대에 핵심 역할을 하는 시스템반도체 분야 기술의 혁신도 필요하다. 삼성전자는 이번 행사에서 사람의 눈에 가까운 초고화소 이미지 센서를 개발하고 사람의 오감(미각, 후각, 청각, 시각, 촉각)을 감지하고 구현할 수 있는 센서도 개발하기로 했다. 삼성전자가 개발한 이미지센서 아이소셀HP3는 픽셀 크기가 0.56㎛(마이크로미터)로 업계 최소이며 화소 수는 2억개로 업계 최대다.

박용인 삼성전자 사장(시스템LSI사업부장)은 “4차 산업혁명은 사람이 하던 판단과 지시를 반도체와 기계가 하게 됩니다. 시스템LSI사업부는 사람의 모습을 반도체로 구현하고자 한다”고 말했다.

그는 “사물이 사람과 같이 학습과 판단을 해야 하는 4차 산업혁명 시대에서 인간의 두뇌, 심장, 신경망, 시각 등의 역할을 하는 시스템 반도체의 중요성은 그 어느 때보다 커질 것”으로 전망했다.