삼성 전자 GDDR6W 공개 - 어떤 그래픽 카드에 들어갈까?

 (출처: 삼성전자 뉴스룸)

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삼성전자가 기존의 GDDR6/GDDR6X 메모리를 뛰어넘는 전송 속도와 시스템 레벨 대역폭을 지닌 GDDR6W 칩을 개발했다고 발표했습니다. GDDR6W 메모리의 가장 큰 특징은 차세대 패키징 기술인 Fan-Out Wafer level Package(FOWLP)을 적용해 대역폭과 용량을 두 배 정도 늘렸다는 것입니다.

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GDDR6W는 지난 7월 삼성이 공개한 24Gbps GDDR6와 동일한 크기의 패키지를 지니고 있으나 FOWLP 기술 덕분에 새로운 다이 없이도 IO 개수를 x32에서 x64로 두 배 늘릴 수 있었습니다. 밀도 역시 16Gb에서 32Gb로 늘릴 수 있어 GDDR6 메모리 용량을 두 배 늘릴 수 있습니다.

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FOWLP 기술은 메모리 칩 다이를 PCB 대신 실레콘 웨이퍼에서 직접 실장하는 방식으로 배선의 패턴을 훨씬 미세화 할 수 있다는 장점이 있습니다. 그리고 두꺼운 PCB를 사용하지 않기 때문에 패키지의 두께를 얇게 만들어 방열 성능도 좋아졌습니다. 실제 패키지 두께도 1.1mm에서 0.7mm로 훨씬 작아졌습니다. 이번 기술 혁신은 전공전 단계에서 회로를 최대한 미세화 하는 것이 아니라 웨이퍼를 자르고 배선을 연결하는 후공정 부분에서 기술 혁신을 통해 대역폭과 밀도를 획기적으로 높였다는 점이 특징입니다.

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여기서 재미있는 것이 GDDR6와 경쟁 관계인 HBM2E 메모리와의 비교입니다. HBM2E 메모리는 시스템 레벨 I/O의 숫자가 4096개로 엄청나게 많지만, 핀 한 개의 전송 속도는 3.2Gbps로 낮습니다. GDDR6W는 시스템 레벨 I/O 숫자는 512개 정도이지만, 대신 핀 당 전송 속도가 22Gbps로 전체 시스템 대역폭은 GDDR6W가 1.4TB/s, HBM2E 메모리가 1.6TB/s로 것의 비슷합니다. (각각 GDDR6W 메모리는 패키지 8개, HBM2E는 4개 탑재를 기준)

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물론 GDDR6W의 가격이 HBM2E와 비슷하다면 별다른 이점이 없는 기술입니다. 하지만 삼성전자에 따르면 시스템 레벨 I/O 갯수가 1/8 수준으로 적어 데이터 전송 통로인 마이크로 범프 (micro bump)가 필요하지 않습니다. 그런 만큼 별도의 인터포저 (interposer)층을 사용하지 않아도 되어 비용 측면에서 저렴하다고 합니다. 아마도 GDDR6/GDDR6X 메모리와 가격 차이가 시장에서 반응을 결정할 것으로 보입니다. 조금 비싼 정도인데, 속도가 두 배라면 차세대 GPU에서 널리 사용되지 않을까 생각해 봅니다.

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흥미롭게도 삼성전자 뉴스룸에서 이런 고속 메모리가 필요한 이유에 대해서 레이 트레이싱 같이 대규모 데이터를 전송해야 하는 작업을 들었습니다. 물론 당연한 이야기이긴 하지만, 현실적으로 GPU를 만드는 회사가 몇 군데 없다 보니 엔비디아나 AMD와 사전에 협업하면서 고성능 GPU에 필요한 차세대 그래픽 메모리를 만든 게 아닌 가 하는 생각이 듭니다. 과연 어떤 GPU에 탑재될지 궁금합니다.

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참고

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https://www.samsungsemiconstory.com/kr/%EB%AA%B0%EC%9E%85%EA%B0%90-%EC%9E%88%EB%8A%94-%EA%B0%80%EC%83%81%EC%84%B8%EA%B3%84-%EA%B5%AC%ED%98%84%EC%9D%84-%EC%9C%84%ED%95%9C-%EA%B7%B8%EB%9E%98%ED%94%BD-%EB%A9%94%EB%AA%A8%EB%A6%AC-%EC%8B%A0/

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https://blog.naver.com/secsemicon/222941014468