サムスン電子、将来1179億ドル規模のAI半導体市場へ「照準」…AI搭載メモリー製品を拡大

(画像出典:サムスン電子)

サムスン電子が人工知能(AI)エンジンを搭載したメモリー半導体製品群を拡大し、人工知能メモリー半導体市場の先取りに乗り出す。サムスン電子はメモリーとシステム半導体の融合·複合化を主導し、多様なグローバル企業との協力を通じて、次世代メモリー半導体の生態系をいち早く拡大していく計画だという。韓国イーデイリー社が報じた。

サムスン電子は24日、オンラインで開催された次世代半導体技術学会「Hot Chips」で今年2月、業界で初めて開発されたHBM-PIMをはじめプロセスインメモリー(PIM・Processing In Memory)技術を適用した多様な製品群と応用事例を紹介した。PIMはメモリー半導体とシステム半導体を融合した次世代知能型半導体で、メモリー内部に演算作業を行うAIプロセッサーを融合し、AI技術の発展に必要な核心半導体として挙げられる。

サムスン電子はこの日の学会で、△DRAMモジュールにAIエンジンを搭載した「AXDIMM(Acceleration DIMM)」、△モバイルDRAMとPIMを結合した「LPDDR5-PIM」技術、△HBM-PIMの実際のシステム採用事例をそれぞれ公開した。

AXDIMMはPIM技術をチップ単位からモジュール単位に拡張したもので、DRAMモジュールに人工知能エンジンを装着した製品だ。現在AXDIMMは、グローバルな顧客企業のサーバ環境で性能評価が進められており、性能は約2倍に向上、システムエネルギーは40%以上の削減が確認されている。

サムスン電子は超高速データ分析の領域だけでなく、モバイル分野までPIMを拡大適用した「LPDDR5-PIM」技術も公開した。PIM技術がモバイルDRAMと結合する場合、データセンターと連結することなく携帯電話独自でAI機能を遂行でき、性能とエネルギー問題を効果的に解決できるものと予想される。実際のシミュレーション結果、音声認識、翻訳、チャットボット等において、2倍以上の性能向上と60%以上のエネルギー削減が確認されている。

また、サムスン電子は今年2月に公開したHBM-PIMを実際のシステムに搭載した検証結果を今回の学会で発表した。FPGA開発会社の米ザイリンクス(Xilinx)がすでに商用化中のAI加速器システムにHBM-PIMを搭載した場合、既存のHBM2を利用したシステム対比性能は約2.5倍高くなり、システムエネルギーは60%以上減少することを公開し、出席者から大きく注目された。サムスン電子はこのようにPIMという革新技術をDRAM工程に結び付けて、多様な応用先で実際の性能とエネルギー効率が大幅に向上したことを強調した。

AI半導体市場は今後さらに成長すると見込まれる。最近、メタバースや音声認識、機械翻訳、自立走行など、AI産業の応用分野が持続的に拡大し、グローバル企業各社の主導権先取りを巡る争いも激しくなっているのが現状だ。情報通信政策研究院(KISDI)によると、AI半導体の世界市場規模は昨年の184億ドル(約21兆ウォン、約2兆210億円)から約10年後の2030年には6倍に成長し、計1179億ドル(約137兆ウォン、約13兆円)に達するものと予想されている。これは全体システム半導体市場の31.3%に当たる。

これを受け、今年初頭、サムスン電子はDRAM分野で蓄積された工程ノウハウを基に、人工知能エンジンをHBMに搭載し、世界初、メモリー半導体と人工知能プロセッサーを一つに結合させたHBM-PIMの作り出すのに成功した。今回の学会ではPIM技術をDRAMモジュールとモバイルDRAMまで拡大適用した応用事例を公開し、もう一度次世代メモリーソリューションの開発に取り組んだ。

サムスン電子メモリー事業部DRAM開発室のキム·ナムスン専務は、「HBM-PIMは業界初の人工知能分野オーダーメイド型メモリーソリューションで、既に顧客企業のAI加速器に搭載されて評価されており、商業的成功の可能性を見せている」とし、「今後標準化過程を経て次世代スーパーコンピューターおよび人工知能用HBM3、On-Device AI用モバイルメモリーおよびデータセンター用DRAMモジュールに拡張する予定」と述べた。

アルン·バラダラジャン·ラザゴパル・ザイリンクス(Arun Varadarajan Rajagopal Xilinx)の商品企画シニアディレクターは「ザイリンクスはVirtex UltraScale+HBM製品群を始めとし、データセンター、ネットワーキング、リアルタイム信号処理アプリケーションのための高性能ソリューションを支援するためにサムスン電子と協力しており、最近新しいVersal HBMシリーズ製品を発表した」とし、「人工知能応用分野でHBM-PIMの性能とエネルギー効率向上に向けたシステム評価のため、サムスン電子と持続的に協力する」と述べた。

 
参考記事:サムスンのDRAM世界シェアが41.2%に 前四半期比で小幅上昇
参考記事・サムスン電子「DRAMとNAND型を一つのチップに収めたuMCP新製品」発売
参考記事;マイクロンのDRAM技術追撃に韓国半導体業界が恐怖?韓国紙報じる

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