인텔과 마이크론(Micron Technology)은 새로운 비휘발성(non-volatile) 메모리 기술인 '3D 크로스 포인트'(3D XPoint™) 기술을 공개하고, 대용량의 데이터에 빠른 엑세스가 필요한 PC와 데이터 센터 등 다양한 기기와 애플리케이션 및 서비스의 혁신을 가속화시켜 줄 것이라고 밝혔다.

현재 생산에 들어간 3D 크로스 포인트 기술은 1989년 낸드 플래시가 소개된 이래 최초로 등장한 새로운 메모리 카테고리로, 메모리 프로세스 기술에 있어 가장 기념비적인 혁신이 될 것이라고 인텔측은 강조했다.

3D 크로스 포인트 기술은 성능, 집적도, 전력소비, 비휘발성 및 가격 이점 등 현재 시장에서 가능한 모든 메모리 기술의 장점을 결합한 것이 특징으로, 낸드와 비교 시 1,000 배 빠른 속도와 1,000배 증가된 내구성, 그리고 기존의 일반 메모리와 비교 시 10배 향상된 용량 등 혁신적인 성능을 제공한다고.

▲ 인텔 3D 크로스 포인트 기술(3D XPoint™) Die

인텔의 비휘발성 메모리 솔루션 그룹 수석 부사장 겸 총괄 매니저인 롭 크루크(Rob Crooke)는 "수 십 년간 업계는 프로세서와 데이터 간의 지체 시간을 줄여서 보다 빠른 분석이 가능한 방법을 찾아왔다"라며, "이번에 발표한 새로운 차원의 비휘발성 메모리는 메모리 및 스토리지 솔루션 분야의 업계 판도를 완전히 바꿀 새로운 성능을 제공해줄 것이다"라고 말했다.

마이크론의 사장인 마크 아담스(Mark Adams)는 "프로세서에서 장기 저장 데이터에 다다르는 데 걸리는 시간은 현대 컴퓨팅 시대의 가장 뚜렷한 장애물 중에 하나이다"라며, "새로운 비휘발성 메모리는 혁신적 기술로 방대한 양의 데이터 셋에 빠르게 엑세스(access)하는 것을 가능하게 함은 물론 완전히 새로운 애플리케이션들을 구현할 것이다"라고 말했다.

2013년 생성된 데이터 양이 4.4 제타바이트(ZB)에서 2020년에는 44제타바이트로 증가할 것으로 예상되는 등 디지털 세계가 빠르게 성장하고 있다. 3D 크로스 포인트 기술은 이러한 방대한 양의 데이터를 몇 나노초(nanoseconds, 10억 분의 1초)안에 가치 있는 정보로 전환시켜줄 수 있다고. 이를 통해 소매업체들은 3D 크로스 포인트 기술을 이용해 보다 빠르게 금융 거래에서의 위조 적발 패턴을 찾을 수 있으며, 헬스케어 연구자들은 실시간으로 대용량 데이터 셋을 처리하고 분석할 수 있어 유전 분석 및 질병 추적과 같은 복잡한 작업의 속도를 높일 수 있다.

3D 크로스 포인트 기술의 성능은 일반 PC에서의 사용자 경험도 향상시킬 수 있다. 사용자들은 이 기술을 통해 보다 빠르게 주고받는 소셜 미디어를 즐기고, 협업을 할 수 있으며, 한층 뛰어난 몰입형 게임 경험도 누릴 수 있다. 더불어 비휘발성 기술 본연의 특징에 따라 기기의 전원이 꺼져있을 때도 데이터가 지워지지 않기 때문에 다양한 저지연(low-latency) 스토리지 애플리케이션을 위한 훌륭한 선택이 될 수 있다.

▲ 29일 진행된 인텔 차세대 메모리 기술 발표 기자간담회에 참석한
인텔 메모리 솔루션 그룹 척 브라운(Chuck Brown) 박사가 3D 크로스 포인트 기술을 소개하고 있다.

10년 이상의 연구 개발로 탄생한 3D 크로스 포인트 기술은 합리적인 가격으로 고용량, 고성능에 내구성 높은 비휘발성 스토리지 및 메모리를 이용하고자 하는 시장의 요구를 충족시켜준다. 3D 크로스 포인트 기술을 활용하면 지연시간이 획기적으로 감소, 더 많은 데이터를 프로세서 가까이 저장할 수 있고, 과거 비휘발성 저장 방식과는 비교할 수 없을 정도의 속도로 액세스가 가능하다고 회사측은 전했다.

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. 이를 통해 미세한 단위로 데이터를 읽고 쓸 수 있어 보다 빠르고 효율적인 읽기/쓰기 프로세스가 가능하다는 것이 인텔측 설명이다.

인텔이 발표한 3D 크로스 포인트 기술의 주요 특징은 다음과 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.
  

3D 크로스 포인트 기술은 올해 말 샘플링이 시작되며, 인텔 및 마이크론 양사는 3D 크로스 포인트 기술에 기반한 제품들을 각각 개발 중에 있다.

김종렬 기자 obtain07@noteforum.co.kr

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