SK하이닉스, CPO로 AI 인프라 전환 제시…프로세서·메모리 광통신 구축

[경제일보] SK하이닉스가 글로벌 연구진과 차세대 AI 인프라에 적용할 CPO 기술을 연구했다. 연구진은 프로세서와 메모리를 광통신으로 연결하는 '옵틱스 중심 아키텍처'를 차세대 AI 시스템의 발전 방향으로 제안했다.

20일 SK하이닉스에 따르면 회사는 글로벌 연구진과 함께 CPO(Co-Packaged Optics)의 발전 방향을 담은 연구 논문을 세계적 학술지 '네이처 일렉트로닉스'에 게재했다.

이번 연구에는 SK하이닉스 홍승훈 AI 인프라 팀장과 이규상 미국 버지니아대 전기컴퓨터공학과 교수를 비롯해 미국 일리노이대 어바나-샴페인, 매사추세츠공대(MIT), 난양공대(NTU), 연세대 연구진 등이 참여했다.

CPO는 반도체 칩과 칩 사이의 데이터를 기존 전기 신호 대신 빛으로 전달하는 기술이다. 광통신을 활용해 데이터 전송 속도를 높이고 전력 소모를 낮출 수 있어 대규모 데이터를 처리하는 AI 인프라의 주요 기술로 거론된다.

생성형 AI 확산으로 수천 개의 GPU를 연결하는 대규모 AI 데이터센터가 구축되면서 칩과 시스템 사이에서 처리해야 하는 데이터도 급증하고 있다. 연산 성능이 높아질수록 프로세서와 메모리 사이에서 데이터를 빠르게 주고받는 기술도 중요해지고 있다.

연구진은 이번 논문에서 프로세서와 메모리를 광통신으로 연결하는 옵틱스 중심 아키텍처를 차세대 AI 인프라의 발전 방향으로 제시했다. 전기 신호를 기반으로 한 기존 데이터 연결 방식을 광통신으로 전환해 프로세서와 메모리 사이의 데이터 이동 효율을 높이는 구조다.

이를 구현하기 위해서는 광소자의 저전력·고집적화뿐 아니라 메모리와 컨트롤러, 광소자, 패키지 기술을 하나의 시스템으로 설계하는 접근이 필요하다는 게 연구진의 설명이다.

이규상 교수는 "저전력 광소자 집적부터 일관성 프로토콜, 신뢰성 기술까지 풀어야 할 과제가 많지만, 결국 핵심은 메모리 소자와 컨트롤러, 광소자, 패키지를 하나의 시스템으로 공동설계하는 것"이라며 "이 지점에서 SK하이닉스와의 협력이 큰 의미가 있다"고 했다.