[서울=뉴스핌] 심지혜 기자 = SK하이닉스가 저전력 에너지 메모리 반도체 개발을 통해 환경문제를 해결하는데 기여하겠다고 강조했다.
차선용 SK하이닉스 D램개발 담당 부사장은 3일 국제반도체장비재료협회(SEMI) 주관으로 열린 '세미콘 코리아' 컨퍼런스에서 '메모리 반도체를 통한 경제적, 사회적, 환경적 지속 가능성'을 주제로 기조연설을 했다.
차 부사장은 "코로나19에 따른 비대면 활성화와, 10배 빠른 5G 이동통신 서비스, 자율주행차 등으로 데이터 사용량이 폭증하고 있다"며 "이는 메모리 반도체 역할을 더욱 강조한다"고 말했다.
이어 그는 "스트리밍 영상은 인터넷 트래픽의 80%를 차지한다. 이는 2030년 전세계 전력의 4.1%를 소비할 것으로 추정된다"며 "온라인 영상 30분을 재생할 때 약 1.6kg의 이산화탄소가 발생하는데 이는 자동차로 6.3km를 이동할 때 나오는 이산화탄소 양과 동일한 수준"이라고 지적했다.
그린피스에 따르면 검색, 온라인게임, 동영상서비스 등을 위해 사용하는 데이터센터 에너지 사용량은 연간 1조kwh(킬로와트시)다. 이는 우리나라 1년 전기 사용량의 4배에 달하는 규모다.
차 부사장은 "데이터가 폭증하면 전력 소모량이 증가하고 이에 따른 이산화탄소 배출량 역시 함께 늘어나 환경 문제를 야기하게 된다"면서 "메모리 반도체 개발사들은 이를 고려하지 않을 수 없다"고 강조했다.
이에 SK하이닉스는 반도체 미세공정과 스택업(stack up, 반도체를 쌓는 기술)을 통해 D램과 낸드를 한 세대 개발할 때마다 약 10% 수준의 에너지 절감 효과를 이뤘다.
일례로 D램 컴퓨팅 제품에서는 DDR2에서 3~5로 세대를 거듭하면서 각각 약 20%의 에너지를 아꼈고, 낸드에서는 하드디스크드라이브(HDD)에서 솔리드스테이트드라이브(SSD)로 전환하면 대략 70% 안팎의 에너지 절감 효과를 거뒀다.
이산화탄소 배출량을 줄일 수 있는 차세대 메모리 반도체 기술로는 고대역폭메모리(HBM)와 ULM(Ultra Low power Memory), AiM(Artificial intelligence in Memory)을 제시했다.
HBM은 쉽게 말해 데이터가 이동하는 도로를 넓히는 기술이다. HBM은 구조상 1024개의 입출력(I/O)을 채용한다. 1024개 데이터가 한꺼번에 왔다 갔다 하는 것이다. 일반적으로 D램의 I/O가 32개라면 HMB은 이보다 32배 증가한 수준이다.
더 많은 데이터를 한꺼번에 이동할 수 있게 하면서 소모되는 전력을 줄이는 셈이다. 이로 인해 전력 소모량은 약 40%가량 줄어든다.
ULM은 S램을 대체하기 위한 목적으로 디자인됐다. S램(전원을 공급하는 한 저장된 데이터가 보존되는 램) 대비 100~1000배 정도 용량을 증가시킬 수 있으며, 에너지효율 측면에서는 HBM 대비 4~5배까지 개선이 가능하다.
AiM은 연산 기능을 메모리 안으로 가져온 것을 말한다. 기존에는 연산 기능이 중앙처리장치(CPU)나 그래픽처리장치(GPU)에만 있어 데이터가 이동하는데 많은 전력과 시간이 소모됐다. 하지만 이러한 연산 기능을 메모리 안으로 가져오게 되면 CPU에서 컨트롤하는 파워가 줄어 연산 속도도 빨라지게 된다.
차 부사장은 "ICT 발전으로 다양한 산업에서 사용하는 데이터량이 증가하게 되고 전력 소모 수준을 감안하면 언젠가 전세계 생산 전력을 초과하는 사태가 벌어질 것"이라며 "이를 위해 저전력 메모리를 개발, 에너지 절감 솔루션을 찾는 것이 우리가 할 사회적 역할이라고 생각한다"고 강조했다.
마지막으로 그는 "반도체 산업 또한 에너지 절감을 통해서 환경 보존에 사회적 책임을 더욱 강화해야 한다"면서 "이를 가능하게 하려면 학계, 장비, 메모리, 소프트웨어 등 각 분야에서의 협력이 필요하다. SK하이닉는 이에 적극적으로 협업하겠다"고 전했다.
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