[뉴스워치= 소미연 기자] SK하이닉스가 자사의 서버용 D램 DDR5 성능을 검증한 백서(Whitepaper)를 인텔과 공동 발행했다고 14일 밝혔다. 백서는 양사 홈페이지를 통해 동시 공개됐다. 

DDR5 개발 단계부터 긴밀히 협업해 온 SK하이닉스와 인텔은 지난 8개월간 인텔 4세대 제온 스케일러블 프로세서(4th Gen Intel® Xeon® Scalable Processor, 이하 4세대 제온)에 DDR5를 탑재해 성능 검증을 진행했다. 그 결과를 백서에 담은 것이다.

백서에 따르면 인텔 4세대 제온의 경우 3세대 대비 성능 효율이 2.9배 높고, SK하이닉스의 DDR5는 DDR4 대비 전력 사용량이 14.4% 낮았다. 특히 제온이 적용된 서버에서 DDR5는 전력 대비 성능 비율(전성비)이 DDR4와 비교했을 때 정수(Integer) 계산에서 1.22배, 부동소수점(Floating Point) 계산에서 1.11배 높은 결과를 보였다.

이에 따라 앞으로 서버 기업들은 제온과 DDR5를 활용해 데이터센터를 구축하면 에너지 효율 개선으로 지속가능성을 높이는 효과를 얻게 될 것으로 전망된다. 아울러 데이터센터 운영의 비용 효율성도 개선돼 고객사의 TCO(총 소유비용) 절약도 기대된다.

류성수 SK하이닉스 부사장(DRAM상품기획담당)은 “백서에서 증명된 바와 같이 인텔 CPU와 당사 DDR5가 적용된 서버를 사용하면 이전 세대보다 더 적은 전력으로 더 빠른 데이터 처리 속도가 구현돼 고객은 데이터센터 성능을 획기적으로 높일 수 있다”며 “특히 생성형 인공지능(Generative AI)과 같이 막대한 양의 데이터를 처리할 경우에 필요한 고용량 D램을 효율적으로 사용할 수 있다”고 설명했다.

디미트리오스 지아카스(Dimitrios Ziakas) 인텔 메모리 I/O 기술부문 부사장은 “인텔은 4세대 제온 프로세서에서 DDR5 메모리의 성능을 극대화하기 위해 SK하이닉스를 포함한 메모리 업계와 밀접하게 협업하고 있다”며 “이러한 노력을 통해 인텔 프로세서는 높은 에너지 효율성을 갖춘 고성능 데이터센터 시스템 솔루션을 고객에게 제공할 수 있을 것”이라고 밝혔다.

SK하이닉스는 인텔과의 협력으로 공인된 제품을 통해 서버 시장 공략을 가속화하기로 했다. 회사는 4세대(1a) 및 5세대(1b) DDR5 제품을 주력으로 시장 리더십을 강화하고, 올 하반기 증가세가 예상되는 서버 D램 수요에 맞추며 실적 개선 속도를 높여갈 계획이다.

SK하이닉스에 따르면 서버 대역폭(Bandwidth)은 DDR4와 DDR5를 동일한 3200Mbps 속도에서 비교했을 때 20% 증가했다. 또  DDR5의 실제 동작 속도(4800Mbps)에서 서버 대역폭은  DDR4의 최고 동작 속도(3200Mbps) 대비 70% 향상된 것으로 확인됐다. 이는 DDR5의 설계 구조 개선을 통해 내부 전송 지연 시간을 최소화하고, DDR4 대비 높은 전송 속도를 확보해 전체 서버 대역폭을 확장한 결과다.

이 뿐만이 아니다. 이번 연구를 통해 DDR5의 전력 소모량이 DDR4와 비교해 14.4% 감소한 사실을 확인했다. 여기에는 HKMG(High-K Metal Gate) 등 신기술이 큰 역할을 했다. HKMG는 전하를 더 많이 저장할 수 있는 물질(High-K)을 D램 트랜지스터 내부 절연막에 사용해 누설 전류를 막고 전하를 축적하는 능력, 즉 정전 용량(Capacitance)을 개선한 차세대 공정을 말한다. 해당 기술이 적용된 메모리는 높은 전력 효율을 갖게 된다.

제온의 내장 가속기 또한 긍정적인 연구 결과를 보여줬다. 가속기는 이전 세대 대비 와트(watt)당 최대 2.9배의 데이터 처리 성능을 기록, 적은 전력으로 더 많은 데이터를 처리할 수 있게 해준다. 이 같은 기술들이 복합 작용하면서 제온과 DDR5는 대역폭 50% 향상, 전력 사용량 14.4% 감소라는 뛰어난 전성비를 달성하게 됐다.

이번 백서를 통해 제온과 DDR5를 결합한 시스템의 연산 성능도 확인할 수 있다. 양사는 벤치마크 전문 프로그램 ‘SPEC CPU 2017’을 활용해 성능 비교를 진행했다. 그 결과 이전 세대 시스템보다 정수 계산은 1.59배, 부동소수점 계산은 1.43배 개선됐다. 소비 전력당 성능도 뛰어났다. 정수 계산에서 1.22배, 부동소수점 계산에서 1.11배 높은 결과를 보였다.

메모리 지연 시간 및 속도 측정 프로그램인 ‘Intel MLC(Intel Memory Latency Checker)’ 검증에서도 성능이 돋보였다. 이전 세대와 비교 시 읽기 성능은 1.4배, 읽기·쓰기 성능은 1.51배 증가한 결과가 나타났다.

소미연 기자 newswatch@newswatch.kr