반도체 전문 온라인 매거진 - 올포칩

AI 모델의 규모와 복잡성이 빠르게 증가하면서 데이터센터에서는 컴퓨팅 성능뿐 아니라 CPU, GPU, 메모리, 스토리지 간 데이터를 얼마나 빠르고 효율적으로 전달하느냐가 핵심 경쟁력으로 떠오르고 있다. 이에 따라 차세대 PCIe 인터페이스를 기반으로 한 고대역폭·저지연 스토리지 아키텍처에 대한 관심도 높아지고 있다. 

마이크로칩은 마이크론 테크놀로지와 협력해 Switchtec PCIe Gen 6 스위치와 마이크론 9650 NVMe SSD를 결합한 엔드투엔드 PCIe Gen 6 스토리지 아키텍처를 공개했다. 이번 시연은 AI, 고성능 컴퓨팅(HPC), 클라우드 데이터센터 환경에서 차세대 PCIe 기술이 처리량 향상과 지연시간 감소, 확장 가능한 스토리지 연결을 어떻게 구현하는지를 보여준다. 

AI 시대에 요구되는 고속 스토리지 패브릭 

이번 아키텍처는 PCIe Gen 6 팬아웃 스위치를 통해 호스트 프로세서와 다수의 NVMe SSD를 고대역폭·저지연으로 연결하는 것이 특징이다. 또한 컴포저블(Composable) 및 분리형(Disaggregated) 시스템 설계를 지원해 데이터센터 운영자가 스토리지 자원을 보다 유연하게 확장하면서도 안정적인 성능을 유지할 수 있도록 지원한다. 

PCIe 6.0은 레인당 최대 64GT/s의 전송 속도를 제공해 PCIe 5.0 대비 두 배의 대역폭을 지원한다. 이를 기반으로 AI 학습과 실시간 분석, 대규모 데이터베이스처럼 방대한 데이터를 지속적으로 처리해야 하는 워크로드의 성능을 높일 수 있다. 

마이크로칩의 Switchtec Gen 6 PCIe 스위치는 3nm 공정 기반으로 개발됐으며, 다수의 PCIe 레인과 고급 오류 격리 기능, 진단 기능, 멀티캐스트 기능을 제공한다. 또한 CPU, GPU, AI 가속기, 스토리지 디바이스 간 고속 데이터 이동을 지원하는 동시에, CNSA 2.0 보안 표준을 충족하는 양자내성암호 기반 하드웨어 루트 오브 트러스트와 보안 부팅 기능을 통합해 시스템 보안과 복원력도 강화했다. 

업계에서는 AI 인프라가 더욱 대규모화될수록 고성능 컴퓨팅과 스토리지 간의 균형 잡힌 데이터 이동이 데이터센터 성능을 좌우하는 핵심 요소가 될 것으로 보고 있다. PCIe Gen 6 기반 스토리지 아키텍처는 이러한 차세대 AI 데이터센터를 구현하기 위한 핵심 기술 중 하나로 주목받고 있다.