삼성전자, AI 메모리 혁신 'PIM' 상용화 박차… "LPDDR6 표준 논의 중"

LPDDR5X 이어 차세대 표준까지 PIM 적용…업계와 표준화 논의 가속

삼성전자가 AI 시대의 고질적인 문제인 '메모리 벽'을 허물기 위해 PIM(Process In Memory) 기술 상용화 로드맵을 구체화했다. 특히 온디바이스 AI 시장을 겨냥해 LPDDR6 기반의 PIM 표준 논의에 착수하며 차세대 시장 선점에 나선다.

손교민 삼성전자 마스터는 11일 삼성동 코엑스에서 열린 '세미콘 코리아 2026' 기조연설에서 "현재 AI 성능은 메모리 대역폭의 부족으로 인해 GPU의 성능을 100% 발휘하지 못하고 있다"며 PIM 기술의 필요성을 강조했다.

PIM은 메모리 내부 뱅크(Bank) 레벨에 연산 유닛(ALU)을 배치하는 기술이다. 기존 방식이 데이터를 CPU나 GPU로 옮겨 연산했다면, PIM은 메모리 안에서 직접 연산을 수행한다. 이를 통해 대역폭에서 크게 이득을 얻으면서도, 전력 효율성 또한 크게 상승한다는 게 손 마스터의 설명이다.

손교민 삼성전자 마스터가 세미콘 코리아 AI 서밋에서 LPDDR6X PIM에 대해 발표하고 있다.

HBM에서 LPDDR로, 상용화 무게중심 이동

삼성전자는 그간 HBM-PIM 등을 통해 기술 검증(PoC)을 마쳤으며, 이제는 실제 양산이 가능한 커머셜 제품 단계로 진입하고 있다. 그 중심에는 스마트폰 및 온디바이스 AI 기기에 최적화된 LPDDR 시리즈가 있다.

손 마스터는 "LPDDR은 DDR 대비 스피드가 빠르게 발전하고 있으며, 온디바이스 AI에 가장 적합한 용처를 가지고 있다"며 상용화 로드맵을 공개했다.

발표에 따르면 삼성전자는 LPDDR5X에 PIM을 적용할 계획이다. LPDDR5X PIM은 현재 주요 고객사들과 협력해 개발 중이며, 올해 하반기 샘플링이 가능할 전망이다. 아울러 차세대 규격인 LPDDR6에 PIM을 적용하기 위한 스펙 논의가 현재 활발히 진행 중이다.

"시스템 생태계와 협력해 '메모리 그 이상' 추구"

PIM의 성공적인 안착을 위해서는 소프트웨어 및 시스템 생태계의 변화가 필수적이다.

손 마스터는 "PIM은 NPU나 GPU를 대체하는 것이 아니라, 이들과 협력해 시스템 전체의 성능을 높이는 솔루션"이라며 "과거에는 소프트웨어 지원 문제로 PIM이 어렵다는 인식이 있었으나, 현재는 많은 기업이 이를 도입하려는 의지를 가지고 있다"고 말했다.

삼성전자는 향후 하이브리드 본딩 등 고도의 패키징 기술을 결합하여, PIM이 AI 연산의 필수 요소로 자리 잡도록 개발을 지속할 계획이다.