인텔, 고비용 HBM 구조 타도…새로운 XBM 메모리 아키텍처 특허 등장

안녕하세요, IT 전문 블로거 입니다. 인공지능 (AI) 이 무한 성장을 예고하며 전 세계를 열광시키고 있는 이 시대, 가장 큰 걸림돌은 무엇일까요? 바로 AI 칩의 연산 속도를 따라잡지 못하는 메모리 공급 속도입니다. 이를 메모리 벽 (Memory Wall)이라 부릅니다. 이 문제를 해결하기 위해 최근 화제가 된 인텔의 새로운 메모리 아키텍처 특허 이야기를 여러분과 나눕니다.

인텔이 공개한 이 특허는 2026 년 7 월, Underfox 라는 곳에서 발굴해낸 것으로, 고대역폭 메모리 (HBM) 의 비용과 패키징 문제 해결에 초점을 맞췄습니다. 기존 HBM 은 메모리 와 프로세서 사이를 연결하는 고가의 실리콘 인터포저 (Silicon Interposer) 가 필수적인데, 인텔은 이를 대체하는 새로운 방식을 모색했습니다. 이를 Cross-batch memory 혹은 줄여 XBM이라 칭하며, BEOL(back-end-of-line) 공정에서 트랜지스터를 직접 만드는 DRAM 기술을 적용합니다.

XBM 의 가장 큰 특징은 구조적 변화와 인터페이스 변화입니다. 기존 HBM 은 1024 비트와 같은 넓고 병렬된 인터페이스를 사용하는데, 인텔은 UCIe(Universal Chiplet Interconnect Express) 를 통해 데이터 전송 속도를 32GT/s 로 조정하는 시리얼 연결 방식을 채택했습니다. 이는 표준적인 칩릿 인터페이스를 사용함으로써 칩릿 네이티브인 설계를 가능하게 합니다. 덕분에 패키징 비용을 크게 낮출 수 있습니다. 또한 TSV 구멍을 통해 디바이스를 연결하고 베이스 디에를 통해 데이터를 출력하는 구조입니다.

또한 인텔은 수율 문제를 무시하지 않았습니다. 매우 높은 스택의 메모리에는 결함이 필연적으로 발생하는데, 이를 해결하기 위해 베이스 디에 전용 스페어 채널, 내장 자체 복구 (BISR) 로직, 디코드 영역 등을 설계했습니다. 이는 어셈블리 후에도 수율을 끌어올리기 위한 탁월한 아이디어입니다. 메모리 온 패키지 (MoP) 구조에서 스퍼너를 제거하거나 뒤집어 쌓는 방식을 통해 Z 높이를 줄이면서 전력 공급까지 최적화했습니다.

여기서 주목해야 할 점은 ZAM(Z-Angle Memory) 과의 차이입니다. ZAM 은 소프트뱅크 산하 사임메모리와 함께 개발해 전통적인 DRAM 을 얇은 실리콘으로 연결하는 접합 방식을 연구 중입니다. 반면 XBM 은 인텔만의 방식으로 DRAM 셀 자체를 BEOL 에 이동시키며 인터페이스만 바꾼 것입니다. 이는 인텔이 1968 년부터 메모리 기업을 운영해온 역사적 전통을 이어받아가면서 미래의 메모리 혁신을 동시에 추진하고 있음을 시사합니다.

물론, 이 기술이 반드시 성공할 것이라는 보장은 없습니다. UCIe 의 현재 속도 한계에 걸려 여유가 없으며, BEOL DRAM 은 아직 대량 생산 검증 단계도 아닙니다. 특허는 미래의 의도를 보여주는 것이므로, 18 개월 전 파일링된 현재는 제품 출시 일정만 확정된 상태라고 봐야 합니다. 하지만 이런 기술적 시도는 메모리 산업의 방향성을 바꾸는 신호탄이 될 것입니다.

결론적으로, 인텔의 XBM 은 AI 시대가 맞이한 메모리 병목 현상을 해결할 수 있는 핵심 열쇠로 보입니다. 더 저렴하고 효율적인 메모리 아키텍처가 구현된다면, 데이터 센터 비용 절감과 고성능 GPU 칩 개발에 긍정적인 영향을 미칠 것입니다. 기술의 세부 사항은 특허 문서에 담겨있지만, 그 방향성은 이미 우리에게 시사하고 있습니다. 앞으로 이 기술이 얼마나 빨리 상용화될지, 그리고 경쟁사들은 이 길을 어떻게 따라갈지 주목해볼만합니다. 오늘 인텔의 XBM 에 대해 깊이 들어오셔서, 미래의 IT 산업이 어떻게 변해갈지 상상해 보시길 바랍니다.

이 글은 Latest from Tom’s Hardware의 기사를 바탕으로 작성되었습니다.