삼성전자와 SK하이닉스가 개발 중인 AI 전용 'PIM반도체' - PIM 관련주

AI 시대가 본격적으로 도래하면서, 인공지능(AI)을 구현할 수 있는 반도체들이 더욱 중요해지고 있습니다.

이러한 반도체들은 대규모 데이터를 빠르게 처리하고, 높은 전력 효율성을 제공해야 합니다.

 

그중에서도 PIM(Processing-In-Memory) 반도체는 메모리 내부에서 직접 연산을 수행할 수 있어, 기존의 CPU와 메모리가 분리되어 있던 구조보다 더욱 빠른 처리 속도와 전력 효율성을 제공합니다.

 

PIM과 PNM

 

이러한 장점으로 인해 PIM 반도체는 고성능 컴퓨팅(HPC), 인공지능(AI), 빅데이터 등의 분야에서 활용되고 있으며, 국내 기업들도 PIM 반도체 개발에 적극적으로 나서고 있습니다.

 

https://n.news.naver.com/mnews/article/293/0000050761?sid=105

HBM 이어 PIM으로...삼성전자·SK하이닉스, '똑똑한 메모리' 경쟁 본격화

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PIM 반도체가 뭐야?

PIM(Processing-In-Memory) 반도체는 메모리 내부에 연산 작업에 필요한 프로세서 기능을 더한 것으로, 메모리와 프로세서를 하나로 결합한 것이 특징입니다.

 

기존의 CPU와 메모리가 분리되어 있던 폰 노이만(Von Neumann) 구조는 CPU가 메모리에서 데이터를 가져와 연산을 수행하는 방식으로 작동했으며, 메모리와 CPU 사이의 데이터 전송에 시간이 많이 소요되어 병목 현상이 발생하는 단점이 있었습니다.

 

이러한 단점을 해결하기 위해 PIM 구조는 메모리 내부에서 직접 연산을 수행하는 방식을 채택한 것으로, 빠른 처리 속도와 전력 효율성, 공간 절약 등의 장점을 가지고 있습니다. 현재 국내 기업들은 PIM 구조를 적용한 반도체를 개발하고 있습니다.

 

PIM 반도체

 

PIM 반도체 개발과 현재

PIM 반도체는 메모리 내부에서 연산처리가 가능한 반도체로, 현재 메모리 반도체 업계의 화두로 떠오르며 미래 반도체라 불리고 있습니다.

 

해당 기술은 2020년부터 본격적으로 연구 및 개발이 진행되었으며, 현재는 일부 기업에서 시제품을 출시한 상태입니다.

 

PIM은 범용성보다는 특정 AI 연산을 효율화하는 데 중점을 두는 만큼, 대량 양산보다는 AI 반도체 설계 기업이나 클라우드업체와의 협력에 기반한 맞춤형 메모리반도체로 구현될 가능성이 높습니다.

 

PIM은 아직 기술 개발 중으로, 상용화 시점까지는 아직 시간이 좀 걸리는 것으로 알려져 있습니다.

 

D램을 PIM 구조로 구현

D램을 PIM 구조로 구현하는 것은 D램 내부에 연산 기능을 탑재하는 것을 의미합니다.

 

기존 D램은 데이터를 저장하는 역할만 수행하지만, PIM 구조를 구현하면 D램 내부에서 데이터를 처리할 수 있게 됩니다.

이는 CPU와 메모리 간의 데이터 전송 속도를 향상해 처리 속도를 향상할 수 있으며, 전력 효율성도 높일 수 있습니다.

 

현재 삼성전자와 SK하이닉스 등 국내 기업들이 PIM 기술을 적용한 D램을 개발하고 있습니다.

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AI 시대에 떠오르는 반도체 종류

1. NPU(Neural Processing Unit) : 인간의 뇌 신경망을 모방하여 만든 인공지능 반도체로, 딥러닝 등 인공지능 기술 구현에 적합합니다.
2. GPU(Graphics Processing Unit) : 그래픽 처리를 위해 개발된 반도체이지만, 병렬 처리 능력이 뛰어나 인공지능 분야에서도 활용되고 있습니다.
3. PIM(Processing-in-Memory) : 메모리 내부에서 연산처리가 가능한 반도체로, 기존의 CPU와 메모리가 분리되어 있던 구조와는 달리 메모리와 프로세서를 하나로 결합한 것이 특징입니다.
4. HBM(High Bandwidth Memory) : 고대역폭 메모리로, 여러 개의 메모리 칩을 수직으로 쌓아 올려 데이터 처리 속도를 향상 시킨 제품입니다.

위의 반도체들은 인공지능 기술 발전에 따라 수요가 증가하고 있으며, 고성능 컴퓨팅(HPC), 자율주행 자동차, 스마트 홈, 스마트 팩토리 등 다양한 분야에서 활용되고 있습니다.

 

AI 반도체 이미지

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PIM 관련주

1. 삼성전자 : PIM 기술을 적용한 D램 개발 중

 

2. SK하이닉스 : PIM 기술을 적용한 D램 개발 중

 

3. 매커스 : AMD 자일링스의 반도체 유통사(자일링스의 국내 총판) / 삼성전자는 AMD와 PIM 개발 협업

 

4. 제주반도체 : 고 신뢰성 메모리를 위한 지능형메모리(PIM) 오류정정 디바이스개발 과제 수행기관 선정 이력

 

5. 와이씨켐(구 영창케미칼) : AI 반도체 정밀도 핵심 연마제인 TSV슬러리 개발

 

6. 네패스 : PIM 프로세서 패키지 개발 국책과제 진행 중