삼성 전자, 인공 지능 프로세서 탑재 세계 최초 메모리 반도체 개발 성공

입력 2021.02.17 11:00

기존 메모리에 비해 성능이 두 배 이상 향상되고 에너지가 70 % 감소합니다.
CPU와 메모리 간의 데이터 교환없이 메모리 자체 처리
삼성 전자 “상반기 검증 완료 후 시장 선점”



삼성 전자가 세계 최초로 개발 한 HBM-PIM입니다. 기존 메모리 반도체에 산술 처리가 가능한 AI 프로세서를 추가 한 것이 특징이다. / 삼성

삼성 전자가 메모리 반도체와 인공 지능 (AI) 프로세서를 하나로 결합한 세계 최초의 고 대역폭 메모리 (HBM) -PIM을 개발했다. PIM (Processing-In-Memory) 기술은 메모리에서 연산 작업을 수행하는 프로세서를 결합한 신개념 융합 기술입니다.

17 일 삼성 전자에 따르면 HBM-PIM은 반도체 분야에서 세계에서 가장 권위있는 컨퍼런스로 꼽히는 ISSCC에서 논문을 통해 공개됐다. 상반기에는 고객을위한 테스트 및 검증을 완료하고 기술에 선점합니다.

삼성 전자는 PIM 기술을 사용하여 2018 년 1 월 양산을 시작한 HBM2 Aquabolt에 AI 프로세서를 설치했습니다. HBM2 Aquavolt는 다음과 같은 고성능 컴퓨팅 (HPC)에서 초고속 데이터 분석에 사용되는 고 대역폭 메모리 반도체입니다. 슈퍼 컴퓨터와 AI 가속기.

기존 AI 시스템에 HBM-PIM을 적용하면 기존 HBM2 대비 성능이 2 배 이상 향상되었습니다. 또한 시스템에서 소비하는 에너지가 70 % 이상 감소합니다.

또 다른 장점은 기존 HBM 인터페이스를 그대로 사용할 수 있다는 것입니다. HBM-PIM이 새로 적용 되더라도 하드웨어 나 소프트웨어 변경없이 AI 가속기 시스템 구축이 가능합니다.

최근에는 인공 지능 기술이 발전해 응용 분야도 확대되고있다. 그러나 중앙 처리 장치 (CPU)는
메모리에서 명령을 가져와 실행 한 다음 결과를 다시 메모리에 저장하는 작업 인 전통적인 산술 구조 (von Neumann 구조)에서 벗어날 수 없었습니다. 또한 von Neumann 구조의 경우 CPU와 메모리간에 교환되는 데이터 양이 증가하면 작업 처리가 지연됩니다.

이러한 구조적 문제를 극복하기 위해 삼성 전자는 메모리 뱅크 (메인 메모리에서 가장 작은 논리 단위)에 AI 엔진을 설치하여 병렬 처리를 극대화했습니다. CPU와 메모리가 데이터를 교환 할 필요가 없더라도 메모리 자체가 연산 처리를 수행 할 수 있습니다. 이와 같은 효율적인 운영 처리를 통해 AI 가속기 시스템의 에너지 효율도 향상되었다고 회사 측은 설명했다.

삼성 전자는 올해 상반기 다양한 고객사의 AI 가속기에 HBM-PIM을 탑재하고 테스트 및 검증을 시작할 계획이다. 앞으로 우리는 PIM 플랫폼을 표준화하기 위해 노력할 것입니다.

“HBM-PIM은 AI 가속기의 성능을 극대화 할 수있는 업계 최초의 인공 지능 맞춤형 PIM 솔루션입니다. PIM 생태계 구축을 위해 고객과 협력합니다. 나는 나갈 것이다.”

“HBM-PIM은 AI 애플리케이션의 성능과 에너지 효율성 측면에서 괄목 할만한 성과입니다. 앞으로도 삼성 전자와 HMB-PIM 시스템을 평가하기 위해 계속 협력 할 것입니다.”라고 CELS (컴퓨터, 환경 및 생명 과학), 아르곤 국립 연구소. 기대합니다. “

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