샌디스크(SanDisk)가 HBM 같은 적층형 고대역폭 메모리 버전의 낸드 플래시 메모리인 HBF(high-bandwidth flash)를 개발 중이라고 발표했다.
지난 13일 공개된 고대역폭플래시(HBF) 메모리는 병렬로 다수의 3D 낸드 어레이에 접근할 수 있어 충분한 대역폭과 용량을 제공하는 것이 특징이다.
샌디스크는 HBF를 AI 추론 및 고성능 컴퓨팅(HPC) 환경을 위한 솔루션으로 포지셔닝하고 있다. 1세대 HBF는 GPU에서 최대 4TB의 VRAM 용량을 제공할 수 있도록 설계됐다. 향후 개정판에서는 용량이 더욱 확대될 전망이다.
샌디스크의 알퍼 일크바하르 메모리 기술 책임자는 “HBF는 AI 추론 워크로드에서 HBM 메모리를 보완하는 역할을 하도록 설계됐다”며 “유사한 비용 수준에서 8~16배의 용량을 제공하면서도 HBM의 대역폭과 유사한 성능을 구현할 것”이라고 설명했다.
HBM과 유사한 구조, 병렬 데이터 액세스로 대역폭 극대화HBF는 개념적으로 HBM과 유사한 구조를 가지고 있다. 실리콘관통비아(TSV)를 사용해 여러 개의 고용량 3D 낸드 코어 다이를 쌓고, 병렬로 데이터를 액세스할 수 있도록 설계됐다.
HBF의 핵심 기술은 CMOS 직접 결합 어레이(CBA) 설계로, I/O(입출력) 다이 위에 3D 낸드 메모리 어레이를 결합해 고대역폭을 구현하는 방식이다.
기존 낸드 설계에서는 데이터를 평면, 페이지, 블록 단위로 처리한다. 반면 HBF는 다이를 다수의 개별 어레이로 나누고, 각 어레이에 병렬로 접근하는 방식을 채택해 성능을 극대화했다.
샌디스크는 1세대 HBF가 16개의 HBF 코어 다이를 포함한다고 밝혔다. 이를 위해 독자적인 적층(스태킹) 기술을 적용해 16개의 HBF 코어 다이를 쌓으면서도 최소한의 워피지(기판 휘어짐)를 유지할 수 있도록 설계했다.
HBM과 비교한 성능 및 주요 특징샌디스크는 아직 HBF의 구체적인 성능 수치를 공개하지 않았다. 업계에서는 기존 HBM의 스택당 성능(~128GB/s) 혹은 엔비디아의 HBM3E(스택당 1TB/s)와 비교될 가능성을 주목하고 있다.
다만, D램 대비 비트 단위 지연 시간이 높아 즉각적인 데이터 처리보다는 읽기 집약적이고, 대역폭 중심적인 AI 추론 작업에 적합할 것으로 예상된다. HBF는 초저지연을 제공하는 D램을 대체하기보다는 HBM의 보완재로 활용될 가능성이 높다.
일크바하르 책임자는 “HBM과 HBF는 기계적·전기적으로 유사하지만, 호스트 장치에서 약간의 프로토콜 변경이 필요할 것”이라고 언급했다.
샌디스크는 HBF를 개방형 표준으로 확산하기 위해 주요 기술 기업들과 협력하는 기술 자문 위원회를 구성 중이다. 또한, HBF 기술이 향후 휴대폰 및 기타 전자 기기에도 적용될 가능성을 내비쳤다.
샌디스크는 HBF를 향후 3세대에 걸쳐 점진적으로 발전시킬 계획이지만, 구체적인 출시 일정은 아직 공개되지 않았다.
업계에서는 HBF가 대용량 데이터 처리 및 AI 추론을 위한 핵심 메모리 기술로 자리 잡을 것으로 기대하고 있다. 다만, 쓰기 내구성 문제와 D램 수준의 저지연 구현이 과제로 남아 있다.
