2021년을 기점으로, 전문가들은 2025년까지 PIM 시장이 연간 평균 성장률(CAGR) 26.9%를 기록하며, 시장 규모가 6,000억에서 7,000억 달러에 도달할 것으로 전망하고 있습니다. 이는 매년 약 140억 달러에서 200억 달러의 성장을 의미하며, PIM 시장이 기업 정보 처리와 디지털 전환의 중요한 부분으로 자리매김할 것이라는 점을 암시합니다.
목차
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요약과 나의 주관적인 생각
PIM은 반도체 산업의 핵심 요소로 서서히 자리 잡고 있다. 특히 미국 방위고등연구계획국(DARPA)는 PIM 기술을 직접 언급하며, 이 기술의 중요성을 설파했다. 최근 우리 나라 반도체 기업들이 HBM을 통해 다시 반도체 산업을 주인공으로 떠오르고 있는데, PIM에서도 그 역량을 잘 발휘해줬으면 한다.
1) PIM 시장 규모 및 전망치
최신 연구 및 분석 결과에 따르면, PIM 시장은 앞으로도 반도체 산업의 성장 추세를 따라 급속도로 확장될 것으로 보입니다. 반도체 산업의 발전이 기술 혁신의 핵심 원동력으로 자리 잡은 것처럼, PIM 시장 역시 기업의 정보 처리 및 디지털화 전환에 있어 필수적인 요소로 인식되고 있습니다.
2021년을 기점으로, 전문가들은 2025년까지 PIM 시장이 연간 평균 성장률(CAGR) 26.9%를 기록하며, 시장 규모가 6,000억에서 7,000억 달러에 도달할 것으로 전망하고 있습니다. 이는 매년 약 140억 달러에서 200억 달러의 성장을 의미하며, PIM 시장이 기업 정보 처리와 디지털 전환의 중요한 부분으로 자리매김할 것이라는 점을 암시합니다.
빠른 성장을 이어가고 있음에도, 2025년에는 성장률이 6.2% 이상이 될 것으로 예상되는데, 이는 PIM 시장이 초기의 급격한 성장 단계를 넘어 안정적인 성장 궤도에 진입할 것임을 나타냅니다. 이는 PIM 시장이 단기적 유행에 그치지 않고, 장기적으로 기업의 경쟁력 강화와 효율적인 정보 처리를 위한 중추적 요소로 자리 잡을 것임을 보여줍니다.
PIM 시스템의 중요성은 정보 처리의 효율성뿐만 아니라 제품 정보의 정확성과 일관성을 유지하여 기업이 고객 경험을 향상시키고 시장에서의 신뢰도를 높일 수 있다는 점에 있습니다. 정보를 다양한 채널에 일관되게 배포함으로써 마케팅 전략의 효율을 극대화하고, 결국 판매 증가로 이어질 수 있습니다.
2) 정부의 PIM 개발 예산 확대 편성
최근에는 정부가 인공지능(AI) 기반 반도체 산업의 발전을 위해 연구 및 개발(R&D) 예산을 대폭 늘리겠다는 계획을 선언했습니다. 특별히, 프로세싱 인 메모리(PIM)라는 지능형 반도체 개발에 예산을 크게 증액하는 것이 눈길을 끌고 있습니다.
PIM 기술은 데이터를 처리하고 저장하는 작업을 동시에 할 수 있는 혁신적인 기술입니다. 기존 컴퓨팅 체계에서는 데이터 처리와 저장 과정이 분리되어 있어, 데이터 교환 시간 및 에너지 소모가 큽니다. 하지만 PIM 기술은 이런 문제를 해결하며, 속도는 더욱 빠르고, 전력 소모는 줄여 데이터를 처리할 수 있게 합니다. AI, 빅데이터, IoT 등 데이터 중심 기술이 급속히 발전하는 오늘날, 이 기술은 매우 중요한 가치를 지닙니다.
박상욱 대통령실 과학기술수석이 내년도 R&D 예산 증액 계획을 발표하면서, AI 반도체 프로젝트를 포함한 다수의 대형 프로젝트를 진행할 예정이라고 밝혔습니다. AI 반도체 프로젝트 내에서도 고대역폭메모리(HBM), 지능형 반도체(PIM), 한국형 그래픽처리장치(GPU), 저전력 AI 반도체 등 여러 분야에 예산을 배정할 예정입니다. 이는 AI 반도체 산업을 국가전략기술로 삼아 집중 육성하려는 정부의 의지를 보여주며, PIM 기술에 대한 집중적인 투자는 대한민국을 AI 반도체 분야의 선도국으로 만드는 데 중요한 역할을 할 것입니다.
정부의 PIM 개발 예산 증액은 단순한 기술 투자를 넘어서, 우리 반도체 산업의 미래를 새롭게 정의하는 중대한 전환점이 될 것입니다. PIM 기술의 진보는 데이터 처리 효율성을 최대화하고 에너지 소비를 줄이는 등의 이점을 제공하여, 다양한 산업 분야에 혁신을 가져올 것입니다. 이러한 기술적 우위는 국제 경쟁력을 높이고, 대한민국을 글로벌 AI 반도체 시장의 선두주자로 만들 것입니다.
정부의 PIM 개발 예산 증액은 대한민국 반도체 산업에 새로운 동력을 부여하고, 미래 기술 경쟁에서의 우위를 확보하는 데 결정적인 역할을 할 것입니다. 정책적 지원과 산학 연계의 연구개발 노력이 결합될 때, 대한민국은 AI 반도체 기술의 선도국으로 자리매김할 수 있을 것입니다. 반도체 기술이 지속적으로 발전하고 있는 현재, PIM 기술은 그 중심에서 가장 중요한 역할을 할 것입니다.
3) PIM에 대한 DARPA의 피드
최근 인공지능(AI) 분야의 빠른 진전이 많은 기회와 수요를 창출하고 있음에 틀림없습니다. 그럼에도 불구하고, 이런 진전은 기존 컴퓨팅 효율에 의존하는 기술 발전의 속도를 맞추지 못하는 중대한 도전에 직면해 있습니다. 특별히, 칩에서의 컴퓨팅 효율 문제가 이 도전의 핵심입니다. 이 문제를 극복하기 위하여, 미국 국방 고등 연구 계획국(DARPA)이 최근에 '메모리 내에서의 최적화된 처리 기술(OPTIMA)' 계획을 공개했습니다.
이 계획은 메모리 안에서 직접 계산을 실행하는 가속기 구조를 만들어내어, 집중적인 처리 속도와 에너지 효율을 동시에 증가시키는 것을 목표로 하고 있습니다.
메모리 안에서의 컴퓨팅 구조는 큰 혼란을 일으킬 가능성을 지니고 있으며, OPTIMA의 가속기는 DARPA의 연구 및 개발 역량을 활용해 현재의 최고 기술을 실현할 수 있게 할 것입니다. DARPA의 이전 프로젝트들(예를 들어 STARnet, JUMP, JUMP 2.0)을 포함하여 다양한 연구자들, DARPA와 처음으로 협력하는 새로운 참여자들, 그리고 DARPA의 이전 프로젝트를 기반으로 한 스타트업들까지, OPTIMA 계획은 매우 다양한 지원을 받고 있습니다.
이에 메모리 내 처리(PIM) 시장의 성장 전망은 긍정적입니다. PIM 기술은 데이터를 처리하는 기존 방식을 벗어나, 데이터가 저장된 메모리 내에서 바로 데이터를 처리함으로써, 데이터 이동으로 인한 시간 및 에너지 소비를 대폭 줄일 수 있습니다. 이는 특히 AI와 빅 데이터 분석과 같이 대량의 데이터를 처리해야 하는 경우에 그 효과가 극대화될 것입니다.
DARPA의 OPTIMA 계획은 이러한 PIM 기술의 발전에 결정적인 역할을 할 것으로 보입니다. 메모리 내 컴퓨팅 기술의 발전은 AI의 발전을 가속화하고, 이는 다시 PIM 시장의 성장을 촉진할 것입니다. 또한, OPTIMA 계획이 제안하는 다양한 참여자들 간의 협력은 PIM 기술의 발전과 상용화를 가속화하는 데 결정적인 역할을 할 것입니다.
결국, DARPA의 OPTIMA 계획과 같은 연구 및 개발 노력은 PIM 시장의 성장 가능성을 더욱 확장하고 있습니다. 이러한 기술적 발전은 AI와 빅 데이터 분석의 효율성을 극대화하고, 더욱 다양한 응용 분야에서 혁신을 가능하게 할 것입니다. PIM 기술의 지속적인 발전은 데이터 처리 방식을 근본적으로 바꾸어 놓을 것이며, 이것은 기술 미래의 중요한 변화점이 될 것입니다.
4) PIM의 긍정적인 전망
현대 사회는 정보의 대양에 살고 있다고 표현해도 과언이 아닙니다. 매일 생성되는 엄청난 양의 정보를 관리하고, 보관하며, 해석하는 작업은 이제 우리 생활의 한 부분으로 자리 잡았습니다. 이런 상황에서, 정보 관리 기술의 진보는 선택이 아닌 필수 요소로 자리매김했습니다.
최근 SK하이닉스의 차선용 부사장이 ‘IEEE EDTM 2023’에서 발표한 주제 발표에서 언급했듯이, PIM(메모리 내 처리) 기술은 이러한 진보를 선도하는 주요 방법 중 하나로 인식되고 있습니다.
AI 기술이 발전함에 따라 정보량이 기하급수적으로 증가하고 있는 상황에서, 기존의 처리 방법으로는 한계에 도달하기 쉽습니다. 이런 맥락에서 차 부사장은 PIM 기술의 중요성을 강조했습니다. PIM 기술은 메모리에서 바로 정보를 처리할 수 있게 하여, 정보 전송 중 발생하는 지연 시간을 단축하고 에너지 효율을 증가시킬 수 있는 이점이 있습니다. 이것은 AI 및 대규모 데이터 처리 속도를 향상시키며, 결국 더욱 진보된 컴퓨팅 환경을 실현할 수 있게 합니다.
차 부사장이 언급한 바에 따르면, PIM 반도체를 도입하는 것은 처리 속도를 높이는 것뿐만 아니라 에너지 효율성을 증가시키는 또 다른 중요한 장점을 제공합니다. 현재 데이터 센터는 엄청난 양의 에너지를 소비하고 있는데, PIM 기술을 활용해 이러한 에너지 소비를 줄인다면, 환경적으로나 경제적으로 큰 혜택을 가져올 것입니다.
차 부사장은 PIM 외에도 SCM(스토리지 클래스 메모리) 및 ACiM 같은 미래 메모리 기술들을 언급했습니다. 이 기술들은 정보 처리의 효율성, 속도, 에너지 소비 측면에서 혁신적인 개선을 약속하고 있습니다. 특히 PIM은 기존의 메모리와 컴퓨팅 사이의 경계를 없애는 기술로서, 미래 컴퓨팅 환경에서 핵심적인 역할을 할 것으로 기대됩니다.
PIM 기술의 적용은 AI 시대에 데이터 처리 방식을 혁신할 중요한 기술 중 하나입니다. 차 부사장이 강조한 바와 같이, PIM은 데이터 처리 속도의 증가, 에너지 효율성의 개선, 그리고 미래 메모리 기술로서의 잠재력을 모두 갖추고 있습니다. 이러한 긍정적인 전망은 PIM 시장의 성장 가능성을 더욱 밝히며, 기대해야 할 미래 기술 중 하나로 확실하게 자리매김하고 있습니다. 정보 중심의 사회에서 PIM 기술의 진보와 적용은 계속해서 주목받을 것이며, 이를 통해 우리는 더욱 신속하고 효율적인 데이터 처리 방법을 체험하게 될 것입니다.
출처
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