기본 콘텐츠로 건너뛰기

차세대 메모리 HMC 2.0 - 메모리의 새로운 시대 다가올까 ?




 현재 PC, 서버, 모바일 분야에서 주로 사용되는 DDR 메모리는 매년 조금씩 빨라지고 있긴 하지만 대역폭 증가 속도가 프로세서 발전 속도를 따라가지 못하고 있습니다. 비록 PC 와 모바일 분야에서는 DDR4 메모리의 도입이 이제 막 시작되었고, 이미 그래픽 부분에서는 GDDR5 가 사용되고 있기는 하지만 미래 프로세서가 필요로 하는 대역폭을 제공하기엔 모자란 상태입니다.  


 이와 같은 상황에 대비하기 위해서 업계에서는 현재의 메모리를 여러층으로 쌓고 실리콘 층 사이의 통로인 TSV (Through Silicon Via) 를 통해 연결시키는 적층 메모리 (Stacked Memory) 를 개발하고 있습니다. 현재 본격 상업화 단계에 이른 적층 메모리로 HMC (Hybrid Memory Cube) 와  HBM (High Bandwidth Memory) 가 있습니다.  


 이미 HBM 는 SK 하이닉스에서 최초 선적이 시작되었고 ( http://jjy0501.blogspot.kr/2014/11/SK-Hynix-8GHz-GDDR5-and-HBM.html 참조) HMC 역시 2013 년에 이미 엔지니어링 샘플이 공개되었습니다. (  http://jjy0501.blogspot.kr/2013/10/first-sample-of-MHMC.html 참조) 2015년에서 2016년 사이 이 적층 메모리들은 시장에 등장할 가능성이 높습니다.  


 HMC 의 규격을 만드는 HMCC 의 일원인 오픈 실리콘 (Open Silicon) 은 2013 년 첫번째 HMC 규격을 발표한데 이어 (  http://jjy0501.blogspot.kr/2013/04/hmc.html 참조) 다시 HMC 2.0 (Memory) Controller IP 를 파트너사들에게 공개했다고 합니다. 정확한 회사들의 이름은 공개되지 않았지만 이 규격의 핵심을 만드는 인텔, 알테라 등이 여기에 포함되어 있을 것은 명확해 보입니다.  



(HMC 의 구조. 로직 레이어 위에 메모리 층을 적층으로 쌓고 TSV 로 연결시켜 대역폭을 크게 증가시킴.   출처 : ?)


 HMC 는 인텔과 하이닉스가 규격을 주도하고 있으며 삼성전자, IBM, SK 하이닉스, ARM 등 여러 회사가 참여하고 있습니다. 소식을 전한 wccftech 측은 이 HMC 2.0 컨트롤러가 아마도 인텔의 차세대 고성능 병렬 프로세서인 제온 파이 나이츠 랜딩에 탑재될 수 있을 것으로 추정했습니다. 나이츠 랜딩은 당초 예상보다 조금 느린 2015년 하반기에 등장할 예정인데 HMC 탑재 가능성이 높은 것으로 알려지고 있습니다. 물론 여기에 대해서는 좀 더 상세 정보가 공개되어야 할 필요가 있습니다. ( http://jjy0501.blogspot.kr/2013/11/intel-knights-landing.html 참조)  




(알테라의 차기 14 nm 제품들    출처 : 알테라) 



 한편 인텔이 자사의 14nm 공정을 오픈한 파트너사인 알테라 (Altera) 는 차기 Arria 10 과 Stratix 10 제품에 HMC 를 탑재할 것이라는 점을 이미 언급한 바 있습니다. HMC 의 대중화까지는 시간이 걸리겠지만 2015 년에는 이들 제품들로 인해서 시장에서 볼 수 있게 될 것입니다.  


 또 이 소식에 의하면 HMC 2.0 규격은 속도면에서 1.0 의 두배 수준이라고 합니다. HMC 1.0 규격은 링크당 10 Gb/s, 12.5 Gb/s, 15 Gb/s 의 전송 속도를 지녔는데 2.0 은 그 두 배 수준인 30 Gb/s 의 속도를 지녔으며 최대 대역폭도 480 Gb/s 에서 1 Tb/s 로 증가하게 된다고 합니다. 이와 같은 높은 대역폭은 제온 파이와 같은 고성능 프로세서의 메모리 병목 현상을 덜어주게 될 것으로 보입니다. 


 JEDEC 이 주도하는 HBM 이든, 인텔 마이크론이 주도하는 HMC 이든 간에 향후 메모리의 발전 방향은 대역폭 문제 때문이라도 이와 같은 TSV 를 이용한 적층 메모리를 사용하게 될 것입니다. 사실 이 역시 DRAM 의 일종인데 높게 쌓아서 대역폭과 밀도를 높인 것이죠. 


 현재 루머로는 AMD 의 390X 가 HBM 을 탑재해서 등장할 것이라고 하고 (http://jjy0501.blogspot.kr/2014/10/amd-r9-390x380x-20-nm-hbm.html 참조) 위에서 언급한 것 처럼 알테라는 HMC 를 탑재한 시스템을 선적할 계획을 공식화 했기 때문에 2015 년이 적층 메모리가 실제로 시장에서 등장하게 되는 시점이 되지 않을까 조심스럽게 예상해 봅니다. 


 참고




댓글

이 블로그의 인기 게시물

중등도 코로나 19 환자에서 제한적인 효과만을 확인한 렘데시비르

   현재 렘데시비르는 인공 호흡기 치료가 필요한 환자 등 중증 코로나 19 환자의 치료제로 사용되고 있습니다. 다만 공급이 부족해서 갑자가 중증 코로나 19 환자가 늘어날 경우 수급 문제가 불거질 수밖에 없습니다. 따라서 이를 중등도 코로나 19 환자 (경증이나 무증상은 당연히 치료가 필요없거나 대증 요법 정도) 사용한다는 것은 지금 당장에 급한 연구는 아니지만, 나중에 수급량이 많아지고 가격이 낮아질 때를 생각하면 의미 있는 연구 결과입니다.   렘데시비르 제조사인 길리어드 사이언스의 다아애나 브레이너드 박사 ( Dr. Diana Brainard of Gilead Sciences )는 병원에 입원이 필요했던 중등도 코로나 19 환자 584명을 렘데시비르 5일, 10일 투여 실험군과 위약을 투여한 대조군으로 나눠 임상 경과, 사망 등 중요한 합병증 발생 등에서 차이를 보이는지 조사했습니다. 연구 대상자의 40% 이상은 당뇨 같은 만성 질환이 있었으며 평균 연령은 57세였습니다.   연구 결과 대조군의 2%, 5일 투여군의 2%, 10일 투여군의 1%가 사망했으나 사망자 수가 4명, 3명, 2명 정도로 통계적 차이를 판단하기에는 사망자 수가 적어 결론을 내리기 어려웠습니다. 연구팀은 5일 투여군에서 임상 경과가 다소 호전되는 것을 판단했으나 10일 투여군에서는 통계적 차이를 검증할 수 없었습니다. 결론적으로 말해 중등도 코로나 19 환자에서 렘데시비르 투여는 확실한 임상적 이득이 없었습니다.     5일 투여량만 해도 가격이 3120달러라는 점을 감안할 때 중등도 환자에서 렘데시비르 투여는 설령 공급이 원활하다고 해도 적절한 치료법이 아닌 것으로 판단됩니다. 더구나 지금처럼 공급이 불안해 중증 환자 투여 물량 확보가 아쉬운 상황에서는 말할 것도 없습니다.  이번 연구는 렘데시비르보다 효과가 뛰어나면서 저렴한 차세대 항바이러스 치료제의 필요성을 다시 보여준 것으로 생각됩니다....

178Tb/s - 광섬유 통신 신기록 수립

  ( Lidia Galdino, lead researcher on the study. Credit: James Tye / UCL )  현재 가정에 들어오는 초고속 광통신은 10Gb/s 정도가 가장 빠른 편입니다. 그러나 사실 광섬유를 통해서 보낼 수 있는 정보량은 이것보다 훨씬 많습니다. 현재 개발 중인 기술 가운데서는 이미 1Tb/s 이상이 속도를 지닌 것들이 많아 미래에는 테라 인터넷 시대가 가능할 것으로 예상됩니다. 그런 가운데 영국 유니버시티 칼리지 런던 (UCL)의 리디아 갈디노( Lidia Galdino )가 이끄는 연구팀이 178Tb/s라는 신기록을 세웠다는 소식입니다.   광섬유 통신을 위한 주파수는 4.5THz까지 높일 수 있습니다. 최근에 개발된 신기술은 9THz 벽도 돌파했습니다. 그러나 연구팀은 16.8THz라는 새로운 영역에 도달했습니다. 주파수가 높을 수록 더 많은 정보를 전송할 수 있습니다. 하지만 16.8THz의 주파수로도 178Tb/s의 데이터 전송 속도는 사실 불가능합니다. 연구팀은  Geometric Shaping (GS) 방식으로 레이저 신호의 페이즈, 밝기, 편광 수준을 조절해 여러 신호가 서로 간섭 없이 전달되게 만들어 이런 신기록을 수립했습니다.   물론 새로운 기술이 항상 그렇듯이 바로 상용화가 가능한 것은 아닙니다. 특히 광섬유는 장거리 정보 전송이 가능해야 할 뿐 아니라 오류 없이 장시간 작동이 가능해야 합니다. 자꾸 에러가 생기거나 고장난다면 아무리 속도가 빨라도 무용지물입니다. 이 단계를 극복하고 경제성까지 갖춰 실용화 되는 경우는 사실 소수에 지나지 않습니다.   하지만 경쟁적으로 Tb 급 대역폭을 지닌 광통신 기술이 개발되고 있어 테라바이트 급 정보도 순식간에 전송할 수 있는 시대가 올 것은 분명합니다. 과거 전화선을 이용한 56K 모뎀에서 지금의 광섬유 기반 초고속 인터넷이 온 것처럼 속도는 계속 빨라질 수밖에 없기 때문입니다...

코로나 19 감염 위험성이 큰 동물은?

  ( A new genomic study ranks the potential of the SARS-CoV-2 spike protein to bind to the ACE2 receptor site in 410 vertebrate animals. Old World primates and great apes, which have identical amino acids at the binding site as humans, are predicted to have a very high propensity for binding ACE2 and are likely susceptible to SARS-CoV-2 infection. Credit: Matt Verdolivo/UC Davis )    코로나 19를 일으키는  SARS-CoV-2는 사스 및 메르스와 마찬가지로 박쥐를 자연 숙주로 삼는 베타 코로나바이러스 계통입니다. 따라서 본래 박쥐에 살던 바이러스가 중간 단계를 거쳐 사람으로 넘어온 것으로 추정됩니다. 그런데 이 이야기는 SARS-CoV-2 역시 사람에만 감염되는 것이 아니라 종을 넘어 다른 포유류나 조류, 혹은 척추동물에 감염될 수 있음을 시사합니다. 코로나 바이러스가 침투하는 경로인 ACE2 수용체는 다른 척추동물에서도 볼 수 있기 때문입니다. 다만 SARS-CoV-2와 ACE2 수용체의 결합 수준은 동물마다 큰 차이가 있어 감염 위험도는 모두 다를 수밖에 없습니다.   캘리포니아 대학 데이비스 캠퍼스 (UC Davis)의 조안나 다마스 (Joana Damas)와 그 동료들은 410종의 척추동물에서 ACE2 수용체 유전자를 조사해 코로나 19 감염 위험도를 조사했습니다. 연구팀에 따르면 ACE2 수용체 전체가 아니라 25개의 아미노산 배열이 특히 결합력에 큰 영향을 미쳐 감염 가능성을 결정합니다.   연구 결과 쉽게 예상할 수 있듯이 사람과 가까운 침팬치, 고릴라, 보노보...