오픈엣지테크놀로지 “저전력 D램 PHY IP 강점”
[시사저널e=고명훈 기자] “인공지능(AI) 산업이 확대되면서 연산용 칩과 메모리 반도체 간 성능 격차가 기존 데이터센터와 고성능컴퓨팅(HPC) 시장을 넘어, 모바일 등에서도 크게 벌어지고 있습니다.”
김동헌 오픈엣지테크놀로지 부장은 9일 서초구 엘타워에서 열린 한국반도체산업협회(KSIA)-D&R IP SoC 컨퍼런스에서 “AI와 거대언어모델(LLM)은 전력뿐만 아니라 더 많은 메모리 용량과 대역폭을 요구하고 있다. 최신 기술 개발 비용은 방해 요소가 될 수 있다”고 설명했다.
오픈엣지테크놀로지는 온디바이스(엣지)용 D램인 LPDDR에서 성숙 노드(반도체 회로를 구성하는 트랜지스터의 선폭)를 강점으로 한 PHY IP를 개발해 고용량·고대역폭 메모리 시장을 공략 중이다.
PHY는 오픈엣지테크놀로지의 주력 IP 사업으로, 물리적 신호로 전송하는 인터페이스를 말한다. 인터페이스상에서 디지털 신호와 전기 신호를 이어주는 다리 역할을 한다.
이 회사는 반도체 IP 플랫폼 전문기업으로, 메모리 시스템 IP와 신경계처리장치(NPU)가 결합된 AI 플랫폼 IP 사업을 주력으로 한다. 메모리 시스템 IP에선 DDR PHY를 제공하는 OPHY 사업을 한다.
회사는 이를 통해 모바일용 저전력 D램인 LPDDR, 고성능 그래픽카드용 GDDR, 고대역폭메모리(HBM) 등 IP를 개발했다.
김 부장은 “AI 소프트웨어 요구량이 기하급수로 증가하는 상황에서 시스템반도체는 ‘무어의 법칙’에 맞춰 성능 개선됐지만, 메모리 반도체는 개선 속도가 느려 이 부분에서병목현상이 발생하고 있다”고 설명했다. 반도체 업계는 이 현상을 ‘메모리월’이라고 부른다.
그는 “‘메모리월’은 30년 전에 이론화된 내용으로, 반도체 발전 속도가 지금 추세로 지속되면 작업을 빨리 끝내더라도 메모리에서 정체돼 전체 칩 성능 개선이 더뎌질 것이란 예측인데, 그 일이 지금 실제로 발생하고 있다”고 설명했다.
시스템반도체와 메모리 성능 차이로 인한 병목은 데이터 처리량이 많은 데이터센터, HPC 시장에만 영향을 미치는 것이 아니라 사물인터넷(IoT) 장치, 모바일 엣지, 오토모티브 영역에까지 폭넓게 영향을 미쳤다.
김 부장은 “메모리 측면에서도 우리는 AI 모델 크기의 추세를 따라가기 위해 용량과 대역폭을 계속 확장해나가는 중”이라며 “기술 노드 측면에서 볼 때 가능하다면 가장 앞선 기술 노드를 사용하고 싶겠지만, 대부분 설계팀은 비용이 많이 들기 때문에 어려움을 겪고 있다”고 말했다.
오픈엣지테크놀로지는 온디바이스 AI용 LPDDR에서 차세대 메모리 표준을 지원하는 PHY IP를 개발 중이다.
지난해 6월 삼성전자 파운드리 사업부로 5나노 공정을 지원하는 8533Mbps급 LPDDR5X/5/4X/4 PHY IP 제작을 수주했다. 최근 LX세미콘의 프리미엄급 시스템반도체에 공급을 목적으로 22나노용 LPDDR4 PHY IP 양산에 돌입했다.지난 6월 반도체 IP 전문기업 세미파이브와 협력해 4나노 공정에 최적화된 LPDDR6 메모리 시스템을 통합한 첨단 칩렛 플랫폼을 개발 중이다.