[뉴스토마토 이명신 기자]
SK하이닉스(000660)가 글로벌 연구진과 함께 차세대 인공지능(AI), 고성능 컴퓨팅(HPC)을 위한 광 인터커넥트 기술인 공동 패키징 광학(CPO)의 발전 방향을 담은 연구 논문을 세계적 학술지 ‘네이처 일렉트로닉스’에 게재했다고 20일 밝혔습니다.
SK하이닉스가 글로벌 연구진과 공동 패키징 광학(CPO) 기술 청사진을 담은 연구 논문을 세계적 학술지 ‘네이처 일렉트로닉스’에 게재했다. 기존 방식과 CPO 방식을 비교한 개념도. (사진=SK하이닉스)
SK하이닉스 뉴스룸에 따르면 이번 연구에는 홍승훈 SK하이닉스 AI 인프라 팀장과 이규상 버지니아대 전기컴퓨터공학과 교수가 교신저자로 참여했으며, 미국 일리노이대 어바나-샴페인(UIUC), 매사추세츠공대(MIT), 난양공대(NTU), 연세대 연구진 등이 공동으로 연구를 진행했습니다.
생성형 AI 시대에는 고대역폭메모리(HBM)가 AI 가속기의 패키지 내 메모리 병목을 해결하면서 성능 혁신을 이끌어왔습니다. 하지만 수천개의 그래픽처리장치(GPU)가 연결된 초대형 AI 클러스터의 등장으로, 시스템 간 데이터 이동을 제한하는 이른바 ‘대역폭 장벽(Bandwidth Wall)’이 새로운 병목 현상으로 떠올랐습니다. 연산 성능이 2년마다 약 3배 증가하는 반면, 인터커넥트 대역폭은 약 1.4배 증가하는 데 그친다는 설명입니다.
특히 기존 AI 데이터센터들이 데이터를 전송할 때 사용하는 구리 배선은, 전송 거리가 멀어질수록 신호 감쇠와 전력 소모가 늘어나는 한계가 있었습니다. 이에 연구진은 병목 현상을 해결할 핵심 기술로 CPO를 제시했습니다. 홍 팀장은 CPO 기술에 대해 “칩과 칩이 긴 전기 배선 대신 빛으로 데이터를 주고받을 수 있도록, 광 송수신기(TRx)를 프로세서와 한 패키지 안에 넣는 기술”이라고 설명했습니다.
아울러 연구진은 이번 논문에서 차세대 AI 인프라의 발전 방향으로 프로세서와 메모리를 광으로 연결하는 ‘옵틱스 중심 아키텍처’를 제시했습니다. CPO 기술의 발전 방향이 광 연결을 ‘메모리 인터페이스’까지 확장하는 것인 만큼, 이 구조를 도입하면 여러 가속기가 거대한 메모리 풀을 공유할 수 있어 시스템 수준의 데이터 이동을 유연하게 설계할 수 있습니다.
차세대 광 인터커넥트 기술 연구에 관해 의견을 나누고 있는 홍승훈 SK하이닉스 AI 인프라 팀장과 이규상 버지니아대 전기컴퓨터공학과 교수(왼쪽부터). (사진=SK하이닉스)
이 교수는 “저전력 광소자 집적부터 일관성 프로토콜, 신뢰성 기술까지 풀어야 할 과제가 많지만, 결국 핵심은 메모리 소자와 컨트롤러, 광소자, 패키지를 하나의 시스템으로 공동설계 하는 것”이라며 “이 지점에서 SK하이닉스와의 협력이 큰 의미가 있다”고 말했습니다.
홍 팀장은 “학계의 전문성과 산업계의 현장 경험이 연결되어 AI 인프라의 미래 방향을 함께 제시했다는 점에서 큰 의미가 있다”며 “앞으로도 고객과 산업 생태계에 실질적인 가치를 제공할 수 있는 개방형 협력을 지속 확대해 나갈 것”이라고 했습니다.
이명신 기자 sin@etomato.com
이 기사는 뉴스토마토 보도준칙 및 윤리강령에 따라 오승훈 산업1부장이 최종 확인·수정했습니다.
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