Everspin, NAND보다 최대 100배 빠른 쓰기 속도를 제공하는 CXL 연결 MRAM 시연

Everspin Technologies가 자사가 최초의 CXL(Compute Express Link) 연결 MRAM 플랫폼이라고 설명하는 시스템을 시연했습니다. 이 시스템은 기존 DRAM과 NAND 기반 스토리지 사이에 영구 메모리 계층을 구축합니다. 이번 시연에는 Everspin PERSYST MRAM과 CXL을 지원하는 호스트 시스템이 사용됐습니다. 프로세서와 가속기가 기존 블록 스토리지 인터페이스가 아닌 메모리 시맨틱스를 통해 캐시 라인 단위로 영구 데이터에 접근할 수 있도록 구성했습니다.

    Everspin은 나노초급 접근 시간과 함께 NAND 기반 SSD보다 최대 100배 빠른 쓰기 속도를 제공한다고 주장합니다. 다만 이는 제조사가 제시한 수치이며, 실제 효과는 작업 부하, 큐 깊이, 전송 크기, 비교 대상으로 사용한 SSD에 따라 달라질 수 있습니다.

    MRAM은 전원이 공급되지 않아도 데이터를 유지합니다. 따라서 배터리 백업 DRAM을 사용하거나 데이터를 즉시 NAND로 플러시하지 않고도 재부팅이나 시스템 중단 이후 작업 데이터를 보존할 수 있습니다.

    이번 시연 시스템은 32코어 AMD EPYC 9355 프로세서가 탑재된 Supermicro AS-1116CS-TN 서버를 사용합니다. AMD Alveo U250 FPGA에는 Wolley CXL 컨트롤러가 탑재됐으며, 스토리지에는 Everspin PERSYST 1GB DDR4 MRAM UDIMM이 사용됐습니다.

    1GB라는 용량은 현재 서버용 메모리나 SSD와 비교하면 매우 작습니다. 따라서 이번 시연은 당장 테라바이트급 엔터프라이즈 스토리지를 대체하는 데 초점을 맞추기보다, 인터페이스 동작과 영속성, 지연 시간에 의미가 있습니다.

    AI 분야에서는 영속적인 키-값 캐시나 체크포인트 저장 등에 활용할 가능성이 있습니다. 대규모 모델은 장애 발생 이후 작업을 재개할 수 있도록 중간 상태를 저장하는 경우가 많습니다. 빠른 영구 버퍼를 사용하면 NAND에 체크포인트를 기록하는 과정에서 발생하는 중단 시간을 줄일 수 있습니다.

    CXL은 메모리 풀링도 지원할 수 있습니다. 호환되는 여러 호스트 사이에서 자원을 공유하거나 할당할 수 있기 때문에, 필요한 작업에 따라 영구 MRAM 용량을 배분하는 방식도 가능합니다.

    MRAM의 가장 큰 제약은 여전히 집적도와 가격입니다. NAND는 달러당 제공하는 용량이 훨씬 크고, DRAM은 대규모 환경에서 매우 높은 대역폭을 제공합니다. 따라서 MRAM은 이들을 대체하기보다는 특수한 용도의 메모리 계층으로 보완하는 형태가 될 가능성이 높습니다.

    Everspin에 따르면 현재 이 플랫폼은 고객이 직접 워크로드를 테스트할 수 있는 단계입니다. 이는 단순한 개념 발표보다는 한 단계 더 나아간 것이지만, 대량 생산이나 표준화된 상용 제품으로 이어진 단계는 아닙니다.

    소프트웨어 지원도 중요합니다. 운영 체제와 데이터베이스, AI 프레임워크가 영속 메모리를 올바르게 인식하고, 시스템 재시작 이후에도 데이터가 유지되는 상황에서 일관성을 관리할 수 있어야 합니다.

    이번 시연은 CXL이 단순한 용량 확장 모듈을 연결하는 데 그치지 않는다는 점을 보여줍니다. CXL을 활용하면 휘발성 DRAM과 블록 기반 NAND 스토리지 사이에서 성능과 데이터 지속성을 동시에 갖춘, 영속적이고 바이트 단위로 접근할 수 있는 메모리 매체를 제공할 수 있습니다.

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