미래 컴퓨팅의 핵심 기술, CXL(Compute Express Link)이란? 관련주는?

 

 

오늘은 최근 데이터센터, AI 인프라 시장에서 뜨거운 감자로 떠오른 **CXL(Compute Express Link)**에 대해 알아보겠습니다. 메모리 확장, CPU-GPU-가속기 간의 효율적 통신, 그리고 차세대 데이터센터 아키텍처의 중심이 되고 있는 CXL 기술은 과연 무엇일까요?

 

CXL이란 무엇인가요?

CXL(Compute Express Link)은 고속 인터커넥트(Interconnect) 기술로, CPU와 GPU, FPGA, AI 가속기, 메모리 등 다양한 컴퓨팅 리소스를 **낮은 지연시간(Latency)과 높은 대역폭(Bandwidth)**으로 연결해주는 인터페이스입니다.

• PCIe 5.0을 기반으로 동작하면서도, **메모리 일관성(Memory Coherency)**을 유지할 수 있다는 것이 CXL의 핵심 강점입니다.
• 인텔이 주도적으로 개발했으며, 현재는 CXL Consortium이라는 표준화 기구를 통해 AMD, NVIDIA, 삼성전자, SK하이닉스, 구글, 메타 등 다양한 기업이 참여하고 있습니다.

왜 CXL이 중요한가요?

AI, 클라우드, 고성능 컴퓨팅(HPC) 등에서 데이터를 빠르게 처리하려면 CPU와 다양한 가속기들 간의 효율적인 협업이 필수입니다. 그런데 기존의 PCIe 인터페이스만으로는 다음과 같은 한계가 있었죠.

 기존 인터페이스의 한계

• 데이터 이동에 시간이 걸림: CPU가 GPU나 메모리 확장 장치와 데이터를 주고받으려면 복잡한 복사 과정이 필요합니다.
• 메모리 비일관성 문제: 장치별로 사용하는 메모리가 달라 데이터를 동기화하는 데 시간이 걸립니다.
• 시스템 확장에 한계: 여러 장치를 연결하면 병목현상이 발생하고, 전체 시스템 성능이 저하될 수 있습니다.

 CXL의 해결책

• 메모리 일관성(Coherency) 유지: CPU와 가속기가 같은 메모리 공간을 공유하면서 실시간으로 동기화됩니다.
• 직접 메모리 접근(DMA) 가능: CPU가 아닌 다른 장치도 메모리에 직접 접근 가능해져 데이터 이동을 줄이고, 지연을 최소화합니다.
• 플러그 앤 플레이 확장성: 서버에 다양한 가속기나 메모리 장치를 쉽게 추가할 수 있어 모듈형 컴퓨팅 구조 구현이 가능해집니다.

CXL의 세 가지 주요 프로토콜

CXL은 총 3가지 하위 프로토콜로 구성되어 있습니다:

1. CXL.io
   • 기존 PCIe와 호환되는 I/O 통신 채널.
2. CXL.cache
   • 가속기나 장치가 CPU의 메모리에 접근할 수 있도록 지원.
3. CXL.memory
   • CPU가 장치(예: 메모리 확장 장치)의 메모리에 접근할 수 있도록 지원.

이를 통해 양방향, 일관성 있는 데이터 접근이 가능해지며, 메모리와 가속기 자원의 활용도를 크게 높일 수 있습니다.

CXL이 만들어가는 미래

CXL은 단순한 인터페이스 기술이 아닙니다. 데이터센터 아키텍처 자체를 변화시키는 혁신의 중심입니다.

 메모리 디스아그리게이션(Memory Disaggregation)

CXL을 활용하면 CPU와 메모리를 반드시 1:1로 묶지 않아도 됩니다. 즉, CPU는 중앙에 두고, 메모리는 네트워크 형태로 분산 배치할 수 있게 되죠. 이는 메모리 활용 효율을 극대화하고, 자원 낭비를 줄입니다.

 AI/머신러닝 가속

AI 훈련에는 GPU나 AI 전용 가속기의 활용이 핵심입니다. 이 장치들이 CPU와 동일한 메모리 공간에서 데이터를 읽고 쓸 수 있다면, 연산 속도는 획기적으로 향상됩니다. 이는 곧 모델 학습 시간 단축과 에너지 효율 향상으로 이어집니다.

 실시간 고성능 컴퓨팅

금융, 헬스케어, 자율주행 등 실시간 처리가 중요한 분야에서는 낮은 지연 시간이 생명입니다. CXL은 이를 가능케 하는 핵심 기술로 주목받고 있습니다.

 

CXL 관련 기업과 산업 영향

 주요 기술 기업

• 인텔: CXL 기술 개발의 주도자이자, 차세대 서버 CPU에서 적극 채택 중.
• AMD / NVIDIA: AI 가속기, GPU의 메모리 연동성 확보를 위해 적극 참여.
• 삼성전자 / SK하이닉스: CXL 기반 메모리 제품을 출시하며, 새로운 메모리 시장 창출 중.

 관련 주식 및 산업

• CXL 기술이 본격화되면 DDR5, HBM 메모리, AI 반도체 관련 산업의 수혜가 예상됩니다.
• 클라우드 데이터센터 투자 확대와 함께, CXL 호환 서버 플랫폼 시장도 빠르게 성장 중입니다.

CXL 관련주 총정리: 국내 주요 기업 10선

CXL 기술은 고성능 컴퓨팅과 AI 시대의 핵심 인터페이스로 부상하며, 관련 기업들의 주가에도 긍정적인 영향을 미치고 있습니다. 아래는 국내에서 CXL 기술과 관련하여 주목받는 주요 기업들입니다.

1. 삼성전자 (005930)

• 역할: CXL 메모리 기술 개발 및 상용화 선도.
• 특징: CXL 2.0을 지원하는 128GB D램 개발 및 관련 상표 출원 등 활발한 연구 개발 진행 중 .

2. SK하이닉스 (000660)

• 역할: CXL 기반 메모리 제품 개발 및 생산.
• 특징: 고용량 CXL D램 개발을 통해 차세대 메모리 시장 선도.

3. 네오셈 (253590)

• 역할: SSD 검사장비 전문 기업.
• 특징: 글로벌 SSD 검사장비 시장 점유율 1위로, CXL 기반 SSD 검사장비 수요 증가에 따른 수혜 기대 .

4. 오킨스전자 (080580)

• 역할: 반도체 검사용 소켓 및 커넥터 제조.
• 특징: DDR5 및 CXL 기반 메모리 테스트용 소켓 개발로 CXL 생태계에 기여 .

5. 코리아써키트 (007810)

• 역할: 인쇄회로기판(PCB) 제조.
• 특징: CXL 기반 메모리 모듈에 사용되는 PCB 공급으로 관련 수요 증가 예상 .

6. 티엘비 (356860)

• 역할: 메모리 모듈용 PCB 전문 기업.
• 특징: 삼성전자 및 SK하이닉스의 CXL 개발에 참여하며, 관련 매출 증가 기대 .

7. 엑시콘 (092870)

• 역할: 반도체 테스트 장비 제조.
• 특징: CXL 기반 메모리 및 SSD 테스트 장비 수요 증가에 따른 수혜 예상 .

8. 파두 ( 440110 )

• 역할: CXL 기반 반도체 제품 연구 개발.
• 특징: CXL 메모리 컨트롤러 및 스위치 개발을 통해 차세대 데이터센터 기술 표준화에 기여 .

9. 퀄리타스반도체 ( 432720 )

• 역할: 고속 인터페이스 IP 라이선싱 및 반도체 디자인 서비스.
• 특징: CXL 관련 IP 개발을 통해 관련 시장 확대에 기여 .

10. 오픈엣지테크놀로지 (394280)

• 역할: 반도체 IP 및 SoC 설계.
• 특징: CXL 기반 메모리 컨트롤러 IP 개발로 관련 시장 진출 .

마무리: CXL, 컴퓨팅 패러다임을 바꾸다

CXL은 단순한 속도 개선 기술이 아닌, 컴퓨터의 작동 원리 자체를 혁신하는 핵심 기술입니다.
앞으로 AI, 클라우드, 메타버스, 자율주행 등 모든 고성능 컴퓨팅 산업에서 중심 역할을 할 것이며, 관련 기업과 기술에 대한 관심은 더욱 커질 전망입니다.

당신이 기술 투자자라면? 혹은 미래 IT를 준비하는 개발자라면?
CXL을 지금부터 눈여겨보는 것, 늦지 않았습니다.