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"3D X포인트 기술, 'HDD → SSD' 만큼 획기적"

2015.07.29 Brian Cheon  |  CIO KR
인텔과 마이크론이새로운 비휘발성(non-volatile) 메모리 기술인 3D 크로스 포인트(XPoint) 기술을 29일 소개한 가운데, 그 잠재력에 관심이 쏠리고 있다.

양사에 따르면 3D 크로스포인트 메모리는 기존 낸드 플래시와 비교해 1,000배 빠른 속도를 구현한다. 읽기와 쓰기 모두에 해당되는 수치다. 내구성도 1,000배에 달한다는 설명이다. 상용화 시점은 내년 중으로 예정돼 있다.

인텔 비휘발성 메모리 솔루션 그룹 제너럴 매니저이자 선임 부사장 롭 크루크은 회전형 하드디스크에서 SSD로의 전환 만큼 획기적인 도약을 초래할 것이라고 전망했다.

그에 따르면 보다 개선된 음성 인식 및 안면 인식, 제스처 컴퓨터 제어, 비디오 게임 중 화면 간 끊김 없는 전환, 실시간 유전자 배열과 같은 빅데이터 분석, 금융 사기 탐지 등의 분야에서 3D 크로스포인트 기술이 커다란 수혜를 가져다줄 것으로 기대된다.

크루크은 샌프란시스코에 열린 발표 이벤트에서 "과거에 불가능하다고 생각됐던 것들, 많이 이들이 구현을 포기했던 것들이 가능해지는 것"이라고 말했다.

새로운 방식과 아키텍처
양사에 따르면 10년 이상의 연구 개발로 탄생한 3D 크로스 포인트 기술은 합리적인 가격으로 고용량, 고성능에 내구성 높은 비휘발성 스토리지 및 메모리를 가능케 한다.

특히 3D 크로스 포인트 기술을 활용하면 지연시간이 획기적으로 감소하기 때문에 더 많은 데이터를 프로세서 가까이 저장할 수 있고, 과거 비휘발성 저장 방식에서는 상상할 수 없던 속도로 액세스가 가능하다.

3D 크로스 포인트 기술은 트랜지스터 사용을 줄인 혁신적인 크로스포인트 아키텍처 기반으로 메모리 셀(cell)이 워드 라인 및 비트 라인의 교차점에 놓여 3차원의 바둑판 모양을 형성한다. 그 결과 미세한 단위로 데이터를 읽고 쓸 수 있어 보다 빠르고 효율적인 읽기/쓰기 프로세스가 가능하다고 이들 회사는 설명했다.

3D 크로스 포인트 기술에 대한 보다 자세한 사항은 아래와 같다.

- 크로스 포인트 어레이(Cross Point Array) 구조 – 1,280억 개의 고밀도 패킹 메모리 셀이 수직의 전도체로 연결되어 있고 각 메모리 셀은 데이터 1비트(bit)를 저장할 수 있다. 단순화된 구조로 고성능, 고집적도의 비트를 구현할 수 있다.

- 적층 가능한 구조 – 촘촘한 크로스 포인트 어레이 구조뿐만 아니라 메모리 셀은 여러 레이어(layer)로 쌓이는 형태를 띤다. 현재는 2개의 메모리 레이어에 다이(die)당 128Gb를 저장할 수 있으며 향후 후속 연구를 통해 기존의 리소그래피(lithographic) 피치 확장 방식에 더하여 더 많은 메모리 레이어를 활용할 수 있게 되면 시스템 성능이 크게 개선될 것으로 예상된다.

- 셀렉터(Selector) – 각 셀렉터로 보내지는 전압량을 다양하게 하여 메모리 셀이 쓰기 또는 읽기를 선택할 수 있다. 이로 인해 트랜지스터가 필요 없어지면서 용량은 늘고 비용은 절감할 수 있게 된다.

- 빠른 스위칭 셀(Fast Switching Cell) – 작은 셀 사이즈, 빠른 스위칭 셀렉터, 지연시간이 적은(low-delay) 크로스 포인트 어레이, 빠른 읽기 알고리즘을 통해 현존하는 다른 어떠한 비휘발성 메모리 기술보다 빠른 상태 전환이 가능하다.

한편 스토리지와 메모리 사이의 속도 격차를 줄이려는 노력은 예전에도 있었다. HP가 회사의 '더 머신'에 사용하는 멤리스터 기술 등이 그 예다. 그러나 HP는 최근 더 머신이 전통적인 디램을 이용할 것이라고 밝히는 등, 멤리스터 기술에 대해 소극적인 입장으로 전환한 바 있다.

테크낼리시스의 애널리스트 밥 오도넬은 3D 크로스포인트 기술의 경우 스토리지와 메모리를 통합하려는 기술이라기보다는, 낸드 플래시를 보완하는 기술에 가깝다고 평가하며, 현실화 가능성이 높다는 점에서 특히 주목할 만하다고 말했다.

펀드-IT의 찰스 킹 애널리스트는 3D 크로스포인트 기술이 가져다줄 변화는 대단히 클 수 있다면서 이를테면 인메모리 기술이 소비자 분야에도 적용될 수 있다는 것이라고 전망했다.  ciokr@idg.co.kr
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