삼성 미래 담은 '차세대 혁신 반도체' 한자리에

'삼성 테크 데이' 23일 미국 실리콘밸리서 개최…최신 'NPU·5G 모뎀' 등 공개

삼성전자가 23일(현지시각) 미국 실리콘밸리에 위치한 삼성전자 미주법인(DSA) 사옥에서 '삼성 테크 데이 2019'를 개최하고 다양한 차세대 반도체 솔루션을 선보였다고 24일 밝혔다.

삼성 테크 데이는 매년 삼성전자의 반도체 신기술을 선보이는 행사다. 올해 행사는 '혁신의 동력이 되다'라는 주제로 열려 강인엽 삼성전자 시스템 LSI사업부 사장, 최주선 미주총괄 부사장, 짐 엘리엇 미주총괄 전무가 참석했다.

삼성전자는 시스템 반도체 부분에서 2개의 신경망처리장치(NPU) 코어로 인공지능 연산 성능을 대폭 향상시킨 고성능 모바일 애플리케이션 프로세서 '엑시노스(Exynos) 990'과 신형 5G(5세대 이동통신 기술) 솔루션 '엑시노스 모뎀 5123'을 공개했다.

삼성 테크 데이 2019 현장. (사진=삼성전자)

두 제품은 극자외선(Extreme Ultra Violet·EUV) 노광장비를 사용하는 삼성전자의 최신 7나노미터(nm·10억분의 1미터) 공정을 기반으로 ▲2개의 NPU 코어 ▲트라이 클러스터의 효율적 중앙처리장치(CPU) 구조 ▲최신의 그래픽처리장치(GPU) ▲8개 주파수 묶음(Carrier Aggregation·CA) 등 다양한 기술이 집약됐다.

삼성전자는 메모리 부분에서는 '1z nm D램'과 '1yy단 V낸드', 'PCIe Gen5 SSD', '12GB uMCP' 등의 신제품과 현재 개발 중인 차세대 기술의 사업화 전략을 공개했다. 또 메모리 기술의 한계 극복을 통한 고객 가치 극대화 방안에 대해서도 공유했다.

구체적으로 초격차 V낸드 기술 개발의 의미와 고용량화에 따른 효율성 제고, QLC를 포함한 솔루션 기술 발전 방향 등의 난제를 해결하기 위한 삼성전자의 개발 방향과 산업 전반에 걸친 협업 강화가 제안됐다.

■ 듀얼 NPU 코어·DSP 탑재, AI 성능 6배 향상된 '엑시노스 990'

엑시노스 990은 자체 NPU 코어 2개와 디지털 신호처리기(Digital Signal Processor·DSP)를 탑재해 초당 10조회(Tera Operations Per second·TOPs) 이상의 인공지능 연산 성능을 확보했다. 이로써 모바일 고객들은 사물·음성인식, 딥러닝, 인공지능 카메라 등 폭 넓은 분야에 인공지능 기능을 활용할 수 있게 확장성을 높였다.

특히 얼굴 인식 기능은 온 디바이스 인공지능과 결합해 잠금 해제와 같은 단순 인증뿐 아니라 모바일 뱅킹, 쇼핑 등의 금융 결제 시스템의 사용자 인증에 활용함으로써 모바일 기기의 보안성을 보다 강화할 것으로 기대된다.

엑시노스 990은 삼성전자가 자체 개발한 빅코어 2개와 고성능 코어텍스-A76 미들코어 2개, 저전력 코어텍스-A55 리틀코어 4개가 탑재된 '2+2+4 트라이 클러스터(Tri-Cluster) 구조'를 적용했다. 이에 성능은 기존 프리미엄 모바일 AP 대비 20% 향상됐다.

또 최신의 프리미엄 GPU(Mali-G77)로 그래픽 성능을 최대 20% 이상 높였으며, 초고속 LPDDR5 D램 지원, 최대 6개 이미지센서까지 확장할 수 있는 이미지처리장치(Image Signal Processor·ISP) 등을 지원한다.

■고객 가치(TCO)를 더욱 강화한 차세대 'PCIe Gen5 SSD' 기술

삼성전자는 지난 9월 차세대 서버·스토리지를 지원하는 SSD 3대 소프트웨어 기술로 초고용량 SSD 시장의 새로운 패러다임을 제시한 바 있다. 또 이 기술을 바탕으로 최고 성능을 구현한 PCIe Gen4 NVMe SSD(PM1733·PM1735)를 출시한 바 있다.

이번 삼성 테크 데이 행사에서는 기존 제품보다 성능을 최대 2배 이상 향상시킬 수 있는 차세대 PCIe Gen5 NVMe SSD 기술의 사업화 계획이 공개됐다.

PCIe Gen5 NVMe SSD는 SATA SSD보다 최대 25배 이상 빠른 역대 최고의 연속 읽기(14GB/s)·쓰기 속도(10GB/s)를 목표로 개발 중이며, 임의 읽기·쓰기 속도도 각각 340만 IOPS(초당 입출력 작업 처리 속도), 40만 IOPS 조건을 만족할 것으로 예상된다.

삼성전자는 대화면 스마트폰 시대에 최고의 솔루션을 제공하는 대용량 '12GB LPDDR4X(Low Power Double Data Rate 4X) uMCP(UFS-Based Multi Chip Package)'도 공개했다.

지난 2월 삼성전자는 '16Gb LPDDR4X' 기반 모바일 D램 패키지 양산에 이어 지난 9월부터 업계 최대 용량인 '24Gb LPDDR4X(1y)' 제품을 양산하고 있다.

uMCP는 UFS규격의 초고속 낸드플래시와 모바일 D램을 하나로 패키징해 모바일 기기 설계에 장점을 갖춘 제품으로 미드엔드 스마트폰에 주로 탑재되고 있다.

12GB LPDDR4X uMCP는 초당 4천266메가비트(Mb)의 D램 읽기·쓰기 속도를 구현하면서 용량은 1.5배 높이고 소비전력 증가를 최소화해 초고화질 영상 촬영과 인공지능, 머신러닝 기능을 안정적으로 지원한다.

한편, 삼성전자는 고객의 차세대 시스템 성능과 IT 투자 효율을 더욱 극대화하는 메모리 기술을 적기에 개발하고, 평택 신규 라인에서 차세대 라인업을 본격 양산하여 고객 수요 증가에 차질 없이 대응해 나간다는 계획이다.