MRDIMM 그리고 LPCAMM2…새로운 메모리 규격이 몰려온다 [고든 정의 TECH+]

[서울신문 나우뉴스]

일반 및 톨(tall) 규격의 MRDIMM 메모리 모듈. 출처=마이크론

최근 메모리 업계의 가장 큰 이슈는 단연 HBM일 것입니다. HBM은 주로 그래픽 카드에 사용되는 GDDR 메모리보다 더 빠르고 더 용량이 큰 메모리를 목표로 개발됐습니다. HBM은 여러 개의 D램을 쌓아 올리고 TSV라는 고속 통로로 연결해 대역폭과 용량 두 마리 토끼를 잡은 차세대 메모리입니다.

사실 10년 전 HBM 개발 초기만 해도 GDDR과 비교해 속도가 그렇게 빠른 것도 아니고 가격도 비싸 수요가 많은 건 아니었습니다. 하지만 GPU로 AI 연산을 하게 되면서 대용량의 고속 메모리인 HBM이 다시 주목을 받았습니다. 그리고 올해 AI 붐으로 인해 HBM 수요가 급격히 증가하면서 주요 메모리 제조사들도 사활을 걸고 개발과 양산에 뛰어들고 있습니다.

하지만 현재 주목받는 새로운 메모리 규격이 HBM 하나만 있는 것은 아닙니다. 더 빠르고 에너지 효율이 높은 메모리를 개발하기 위해 D램 자체는 물론 메모리 모듈의 규격과 인터페이스를 바꾸려는 시도가 꾸준히 이뤄지고 있습니다. 최근 메모리 관련 규격을 정하는 국제기구인 JEDEC은 차세대 서버 메모리인 MRDIMM과 차세대 노트북 메모리인 LPCAMM2 규격 표준을 곧 마련할 것이라고 발표했습니다.

MRDIMM(Multiplexed Rank DIMMs)는 2022년 SK 하이닉스가 발표한 MCR-DIMM 메모리가 그 원형으로 D램의 속도를 빠르게 하는 대신 메모리 모듈에 하나씩 들어가던 메모리 랭크(rank)가 두 개 들어가 한 번에 128bit로 데이터를 전송해 속도를 두 배 높였습니다. 아직 JEDEC 표준이 완성되기 전이지만, 마이크론은 인텔과 손잡고 최신형 제온 CPU에 사용할 수 있는 MRDIMM을 개발했습니다.

마이크론이 공개한 128/256GB MRDIMM 메모리 모듈은 8800MT/s의 속도로 DDR5 메모리 초기 제품에 두 배에 달합니다. 마이크론은 12800MT/s까지 속도를 높여 나갈 계획입니다. 물론 애당초 SK 하이닉스가 먼저 개발했고 삼성전자 역시 관련 모듈을 개발한 것으로 알려진 만큼 메모리 메이저 3사가 MRDIMM에서 치열한 경쟁을 보일 것으로 예상됩니다.

MRDIMM 규격에서 또 다른 흥미로운 대목은 톨(tall) 규격도 있다는 것입니다. 톨 폼펙터의 MRDIMM은 높이가 56.9mm으로 더 많은 메모리 칩을 넣을 수도 있고 같은 용량의 메모리 칩이라도 더 많은 면적이 공기와 접촉해 냉각 효율을 높일 수 있습니다. 마이크론에 의하면 톨 규격의 MRDIMM은 24% 정도 냉각 효율이 높습니다. 메모리가 빨라지고 용량이 많아지면 발열도 무시할 수 없을 정도로 커지므로 이것 역시 필요한 기능입니다.

최근 서버 CPU의 코어 숫자가 100개를 훌쩍 넘어 점점 더 많아지는 데 반해 메모리 대역폭은 그 속도를 따라가지 못하고 있기 때문에 MRDIMM이 적당한 가격으로 제때 공급될 수 있다면, 서버 메모리 시장에서 빠르게 영역을 확대해 나갈 것으로 보입니다. 또 가격이 낮아진다면 데스크톱 PC 시장에도 진출할 가능성이 있습니다.

JEDEC은 MRDIMM 표준화에 이어 아직 널리 보급이 되지 않은 노트북 메모리 규격인 LPCAMM(Low Power Compression Attached Memory Module) 혹은 CAMM의 2세대 규격 표준안 마련에도 나서고 있습니다. CAMM 규격은 주로 스마트폰이나 태블릿에 사용되는 LPDDR 메모리를 일반 노트북에서도 사용할 수 있게 만든 것으로 기존의 SO-DIMM 메모리보다 크기는 40% 작고 효율은 70%나 높였습니다.

출처=JEDEC

CAMM2 규격은 특이하게도 이미 출시한 LPDDR5 메모리만이 아니라 아직 나오지 않은 LPDDR6 메모리도 지원합니다. LPDDR6 CAMM2 메모리 모듈은 현재의 128bit 메모리 인터페이스 대신 50% 더 넓은 192bit 메모리 인터페이스를 사용할 수 있습니다. 따라서 현재 노트북에 사용하는 LPDDR5 CAMM 메모리나 일반 DDR5 메모리보다 50% 더 높은 14.4GT/s 대역폭을 확보할 수 있습니다.

물론 이를 위해서는 CPU가 192bit 메모리 인터페이스를 사용할 수 있어야 합니다. 따라서 LPDDR6 CAMM2 메모리 모듈은 당장에는 도입이 어렵습니다. 하지만 삼성과 SK 하이닉스 모두 LPDDR6 상용화를 준비 중이고 CPU 제조사들도 이에 맞춰 신형 CPU를 설계할 것이기 때문에 생각보다 가까운 미래에 LPDDR6 CAMM2 메모리를 볼 수 있게 될지도 모릅니다. 낮은 전력 소모와 기존의 DDR5가 넘보기 힘든 속도를 생각하면 2세대부터 CAMM 메모리 보급에 탄력이 붙을 가능성도 있습니다.

만약 LPDDR6 CAMM2 메모리가 보급된다면 가장 큰 이득을 볼 수 있는 부분은 내장 그래픽입니다. CPU에 내장된 iGPU는 CPU와 메모리를 공유하기 때문에 낮은 메모리 대역폭에 발목이 잡혀 제 속도를 내기 힘들었습니다. LPDDR6 CAMM2 메모리는 이런 성능 제약을 크게 줄여 노트북 그래픽 성능을 한 단계 높일 수 있습니다.

데스크톱 PC와 서버에 사용되는 DIMM 규격과 노트북에 사용하는 변형 규격인 SO-DIMM은 지난 수십 년간 외형에 큰 변화 없이 사용되었습니다. 하지만 이제 시대의 변화에 맞춰 오래된 규격을 바꾸고 성능을 한 단계 더 업그레이드할 때가 됐습니다. 워낙 많이 보급된 표준 규격인 DIMM이 바로 사라지진 않겠지만, 미래에는 더 다양한 메모리 규격과 제품을 볼 수 있게 될 것입니다.

고든 정 과학 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

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