데스크톱 PC용 고성능 DDR5 메모리, 'CUDIMM' 통해 한계 돌파

메모리 모듈서 작동 클록 직접 생성... 8000MHz 이상 고속 작동

데스크톱 PC용 프로세서의 성능 향상 폭이 더뎌지면서 이를 보완하기 위한 고성능 메모리 관련 기술이 상용화를 앞두고 있다. 올 4분기부터 DDR5 메모리의 작동 속도와 안정성을 동시에 높이는 CUDIMM 규격 기반 고성능 메모리가 시장에 등장한다.

CUDIMM은 작동 클록을 제어하는 집적회로인 '클록 드라이버'(CKD)를 메모리 모듈에 직접 내장해 외부 전기적 간섭(노이즈) 없이 상대적으로 정확한 신호를 전달한다. 작동 클록을 끌어올리면서 안정성도 높일 수 있다.

SK하이닉스가 2022년 공개한 DDR5 CUDIMM 시제품. (사진=SK하이닉스)

AMD X870/X870E 메인보드와 함께 곧 시장에 공급될 인텔 코어 울트라 200S(애로우레이크) 프로세서와 Z890 메인보드가 CUDIMM을 지원한다. 대만 에이데이터도 최근 CUDIMM 기반 제품을 시장에 투입하겠다고 밝혔다.

■ 프로세서 오버클록, 소모전력·발열에 영향

데스크톱 PC용 프로세서의 처리 속도를 끌어올리는 방법은 크게 두 가지가 있다. 첫 번째는 CPU 코어의 작동 속도 자체를 끌어올리는 것이다.

25일 국내 일반 소비자에 공급될 코어 울트라7 265K 프로세서. (사진=지디넷코리아)

인텔 코어 울트라9 285K 등 K시리즈 프로세서, AMD 라이젠 9 9950X 프로세서 등 X시리즈 프로세서는 이를 위한 오버클록을 지원한다.

발열 억제와 안정적인 작동을 위해 일체형 수랭식 냉각장치 등이 필요하다. (사진=지디넷코리아)

단 프로세서를 구성하는 실리콘 특성에 따라 이용자가 인위적으로(혹은 자동으로) 끌어올릴 수 있는 클록도 제약을 받는다. 전력 소모도 이에 비례해 높아지며 발열을 억제하고 안정적인 작동을 위해 일체형 수랭식 냉각 장치까지 동원해야 한다.

■ 프로세서·메인보드 특성에 영향받는 고성능 메모리

또다른 방법은 프로세서와 연결된 외부 메모리 작동 클록을 끌어올리는 것이다.

외부 메모리는 프로세서에 내장된 레지스터(Register)나 캐시 메모리 대비 데이터를 읽고 쓰는 속도가 느리다. 이를 끌어 올리면 자연히 시간 당 처리 가능한 데이터와 대역폭이 늘어나는 구조다.

데스크톱PC용 클레브 크라스 V RGB ROG DDR5 메모리 모듈. (사진=에센코어)

에이데이터, 지스킬, 에센코어 등 외부 메모리 제조사는 삼성전자와 SK하이닉스, 마이크론 등 DDR5 메모리 제조사의 제품 중 높은 작동 클록에 잘 버티는 칩을 따로 모아 고성능 메모리를 제조한다.

그러나 메모리 작동 클록이 프로세서에서 직접 공급되기 때문에 이를 전달하는 메인보드 특성이나 프로세서에 내장된 메모리 컨트롤러 성능에 큰 영향을 받는다.

■ JEDEC, 올 초 새 메모리 표준 'CUDIMM' 확정

국제반도체표준협의기구(JEDEC)는 올 초 고성능 메모리 작동을 위한 새로운 메모리 규격인 CUDIMM(클록드 언버퍼드 DIMM) 표준을 완성했다(JESD323).

CUDIMM은 기존 데스크톱PC용 메모리와 큰 차이가 없지만 작동 클록을 제어하는 집적회로인 '클록 드라이버'(CKD)를 메모리 모듈에 직접 내장했다.

대만 에이데이터가 시장에 공급할DDR5-6400 CUDIMM. (사진=에이데이터)

외부에서 발생하는 전기적 잡음(노이즈)에 영향을 받지 않는 정확한 신호를 공급할 수 있다는 것이 가장 큰 장점이다. CUDIMM을 지원하지 않는 기존 메인보드와 하위 호환성도 확보했다.

■ 최신 프로세서·메인보드, DDR5 CUDIMM 지원

대만 메모리 제조사 에이데이터는 지난 10일 고성능 게이밍 PC용 메모리 브랜드 'XPG' 라인업에 DDR5 CUDIMM 제품군을 추가한다고 밝혔다.

에이수스 ROG 크로스헤어 X870E 히어로 메인보드. (사진=지디넷코리아)

에이데이터는 "DDR5 CUDIMM 신제품 작동 속도는 DDR5-6400MHz부터 시작하며 Z890 칩셋 메인보드와 조합해 최대 9000MHz(9000MT/s)까지 성능을 끌어올릴 수 있다"고 설명했다.

오는 25일 국내 공급될 인텔 Z890 칩셋 메인보드. CUDIMM을 지원한다. (사진=지디넷코리아)

AMD가 라이젠 9000 시리즈 등 소켓 AM5 기반 고성능 프로세서용으로 시장에 공급중인 X870/X870E 메인보드는 CUDIMM을 지원한다. 인텔은 25일부터 공급될 코어 울트라 200S(애로우레이크) 프로세서와 Z890 칩셋 메인보드에서 CUDIMM을 지원할 예정이다.

■ "고성능 메모리, 향후 CUDIMM으로 전환 전망"

외국계 PC용 메모리 모듈 제조사 관계자는 "고성능 메모리가 반드시 CUDIMM일 필요는 없지만 작동 클록을 6000MHz 이상을 끌어올릴 경우 프로세서 자체 메모리 컨트롤러에만 의존할 수 없는 상황"이라고 설명했다.

이 관계자는 이어 "인텔 코어 울트라 200S 기본 작동 클록이 DDR5-6400으로 향상된데다 AMD 라이젠 프로세서 역시 차기 제품에서 작동 클록을 향상시킬 전망이 크다. 이에 따라 고성능 메모리 중 대부분은 CUDIMM으로 전환될 것"이라고 전망했다.