SK하이닉스, CXL에 칩렛 기술 적용한다 "차세대 반도체 기술 속도전"

▲지난달 24일 오후 서울 강남구 코엑스에서 열린 제 26회 반도체 대전 SEDEX 2024 SK하이닉스 부스에서 AI 관련 영상이 나오고 있다. 연합뉴스

SK하이닉스가 차세대 반도체 기술 중 하나인 컴퓨트익스프레스링크(CXL)와 칩렛(Chiplet)을 결합한다. 개발 중인 CXL 메모리 컨트롤러에 칩렛 기술을 적용할 계획인데, 이를 통해 인공지능(AI), 클라우드 컴퓨팅, 고성능 컴퓨터(HPC) 분야 주도권을 가져가겠다는 전략이다.

21일 관련 업계에 따르면 SK하이닉스는 21~23일(현지시간) 미국 캘리포니아 산타 클라라 컨벤션 센터에서 열리는 반도체 학술대회 '칩렛 서밋(CHIPLET SUMMIT) 2025'에 참가한다. 2023년 처음 개최된 칩렛 서밋은 이번이 세 번째다. SK하이닉스는 처음 스폰서로 참가해 발표를 진행한다.

SK하이닉스가 발표할 내용은 대용량 CXL 메모리 애플리케이션을 위한 칩렛 아키텍처다. 이동섭 SK하이닉스 아키텍처 설계 팀장이 발표를 담당한다. SK하이닉스 관계자는 "CXL 컨트롤러에 대한 칩렛 기술 적용 가능성을 제안할 것"이라고 말했다.

칩렛은 기존 단일 칩 구조와 달리 중앙처리장치(CPU)와 그래픽처리장치(GPU) 등 서로 다른 종류, 다양한 기능의 칩을 하나의 칩에 레고블록처럼 연결하는 반도체 후공정 패키징 기술이다. 고성능 저전력 반도체 생산에 적합하다.

특히 단일 칩 구조의 수율(양품 비율) 한계를 극복할 수 있어 차세대 반도체 핵심 기술로 주목받고 있다. 지난해 MIT 테크놀로지 리뷰가 주목할만한 10대 미래 기술을 선정했는데 그중 하나가 칩렛 기술이다.

SK하이닉스는 2023년 칩렛 중심 반도체 솔루션 개발 과정을 브랜드화한 '모자이크'를 특허청에 상표권 출원하는 등 칩렛 기술 도입에 적극적이다.

특히 SK하이닉스는 CXL 메모리 컨트롤러에 칩렛을 적용해 고용량 메모리 확장과 HPC 성능 제고를 노리고 있다. 메모리 컨트롤러는 CPU 등으로부터 명령어를 받은 뒤 메모리를 제어해 데이터를 읽고 쓰는 기능을 하는 시스템반도체다.

CXL 메모리 컨트롤러는 CPU와 메모리뿐만 아니라 GPU, AI 가속기, 저장장치 등 다양한 하드웨어 간 메모리 공유와 협력을 가능하게 한다. 이를 통해 데이터 센터와 클라우드 환경에서 메모리 용량과 성능 확장을 효율적으로 처리할 수 있다. 현재 SK하이닉스는 CXL 3.0 D램 탑재를 목표로 CXL 컨트롤러를 개발 중이다.

칩렛 기반 모듈형 설계는 CXL 인터페이스를 통해 다양한 장치를 손쉽게 연결하고 확장할 수 있다. 예를 들어, AI 가속기 칩렛과 메모리 칩렛 등 여러 칩렛을 CXL로 연결하면 대규모 병렬 컴퓨팅 환경을 유연하게 구성할 수 있다.

업계 관계자는 "칩렛 기술과 CXL 기술은 데이터 센터와 고성능 컴퓨팅 환경에서 이상적인 조합을 이룬다"며 "칩렛의 모듈성과 CXL의 고속 인터커넥트가 결합하면, 시스템 설계의 유연성이 높아지고, 성능, 확장성, 에너지 효율성 면에서 획기적인 개선이 가능하다"고 말했다.