SK하이닉스, HBM 넘어 '빛으로 연결'...AI 데이터 병목 푼다

CPO 로드맵 네이처 일렉트로닉스 게재

GPU·메모리 연결도 '광'으로 확장

CPO는 광 엔진을 프로세서와 점점 더 가까운 위치로 집적해 가는 기술로, 전기 신호의 이동 거리를 최소화할수록 대역폭과 에너지 효율이 향상된다.ⓒSK하이닉스 뉴스룸

SK하이닉스가 인공지능(AI) 데이터센터의 데이터 이동 병목을 해결할 차세대 광 연결 기술 연구에 나섰다.

SK하이닉스는 글로벌 연구진과 함께 'CPO(Co-Packaged Optics)' 기술의 발전 방향을 담은 논문을 국제 학술지 '네이처 일렉트로닉스'에 게재했다고 20일 밝혔다.

CPO는 반도체 칩 사이를 기존 전기 신호 대신 빛으로 연결해 데이터 전송 속도와 에너지 효율을 높이는 기술이다. 프로세서 가까이에 광 송수신기를 배치해 전기 신호가 이동하는 거리를 줄이는 방식이다.

생성형 AI 확산으로 수천개의 그래픽처리장치(GPU)와 메모리를 연결한 대규모 AI 시스템이 늘면서, 칩 자체의 연산 성능뿐 아니라 칩과 시스템 사이에서 데이터를 얼마나 빠르게 옮기느냐가 새로운 과제로 떠오르고 있다.

연구진은 이번 논문에서 CPO를 칩 단위를 넘어 랙과 포드까지 확대하고, 장기적으로는 프로세서와 메모리를 광으로 직접 연결하는 '옵틱스 중심 아키텍처'를 발전 방향으로 제시했다. 이를 통해 여러 AI 가속기가 대규모 메모리 자원을 공유하고 시스템을 보다 유연하게 확장할 수 있다는 설명이다.

이번 연구에는 홍승훈 SK하이닉스 AI Infra 팀장과 이규상 버지니아대 교수를 비롯해 일리노이대 어바나-샴페인, MIT, 난양공대, 연세대 연구진이 참여했다.

홍 팀장은 "고객의 AI 시스템이 대형화될수록 광 인터커넥트의 중요성은 더욱 커진다"며 "메모리 기업도 단일 제품 공급을 넘어 고객의 시스템 전체 경쟁력을 함께 만들어가는 파트너로 역할이 진화하고 있다"고 말했다.