반도체 전문 온라인 매거진 - 올포칩

생성형 AI와 대규모 AI 모델 확산으로 데이터센터 내부 데이터 이동량이 폭증하면서 연산 성능만큼이나 고속 인터커넥트와 신호 무결성이 중요한 과제로 떠오르고 있다. 특히 수천 개의 GPU를 연결하는 AI 클러스터 환경에서는 데이터 전송 과정에서 발생하는 지연 시간과 신호 품질 저하가 시스템 확장성을 제한하는 주요 병목 요인으로 지목되고 있다. 

마이크로칩테크놀로지(Microchip Technology)는 이러한 문제를 해결하기 위해 XpressConnect PCIe 6.0 및 CXL 3.1 리타이머 제품군을 출시했다고 밝혔다. 신제품은 대규모 AI 패브릭 환경에서 메모리 확장과 리소스 분리를 지원하는 동시에, PCIe Gen 6 기반 고속 인터커넥트의 신호 도달 범위와 안정성을 향상시키도록 설계됐다. 

최근 AI 데이터센터는 GPU와 AI 가속기 수가 급격히 증가하면서 서버 간 데이터 전송 구조도 빠르게 복잡해지고 있다. PCIe 6.0은 최대 64GT/s의 전송 속도를 제공하지만, 속도가 높아질수록 신호 무결성 확보가 어려워지고 지연 시간 관리도 더욱 중요해진다. 이에 따라 업계에서는 리타이머(Retimer)를 활용해 신호를 재생성하고 전송 거리를 확장하는 기술에 대한 관심이 높아지고 있다. 

마이크로칩의 XpressConnect 리타이머는 복잡한 서버 메인보드와 라이저 카드, 케이블 인터커넥트 환경에서도 안정적인 신호 품질을 유지할 수 있도록 설계됐다. 특히 핀 투 핀(pin-to-pin) 지연 시간을 12ns 미만으로 구현해 PCIe 6.0 규격에서 허용하는 수준 대비 약 80% 낮은 지연 성능을 제공한다고 회사 측은 설명했다. 

GPU 클러스터 효율 높이는 데이터 이동 기술 

AI 데이터센터에서는 GPU 성능 향상뿐 아니라 데이터를 얼마나 빠르고 효율적으로 이동시키느냐가 전체 시스템 성능을 결정하는 핵심 요소로 평가된다. 특히 고밀도 GPU 클러스터 환경에서는 신호 지연과 데이터 병목이 발생할 경우 값비싼 연산 자원이 충분히 활용되지 못하는 문제가 발생한다. 

마이크로칩은 이번 리타이머가 AI 서버 내부의 고성능 데이터 허브 역할을 수행해 GPU 간 연결성과 시스템 확장성을 높이는 데 기여할 것으로 기대하고 있다. 또한 최신 AI 인프라가 요구하는 열 설계와 전력 예산을 충족하면서도 높은 대역폭 연결을 지원하도록 설계됐다. 

신제품은 마이크로칩의 Switchtec PCIe Gen 6 스위치와 Adaptec SmartRAID 컨트롤러, Flashtec NVMe 컨트롤러 등 데이터센터 포트폴리오와 함께 활용할 수 있으며, PCIe Gen 3·4·5 기반 플랫폼과도 호환된다. 이를 통해 기존 시스템을 유지하면서 차세대 PCIe 6.0 환경으로 전환할 수 있도록 지원한다. 

또한 ChipLink 진단 에코시스템과 연동해 실시간 링크 분석과 PAM4 원격 측정을 지원하며, 데이터센터 운영자가 네트워크 상태를 보다 효과적으로 모니터링하고 문제 해결 시간을 단축할 수 있도록 했다. 

업계에서는 AI 데이터센터 규모가 지속적으로 확대되면서 GPU와 메모리, 스토리지를 연결하는 인터커넥트 기술 경쟁도 더욱 치열해질 것으로 전망하고 있다. 특히 PCIe 6.0과 CXL 기반 인프라 확산이 본격화되면서 리타이머와 스위치, 패브릭 기술이 AI 데이터센터 성능을 좌우하는 핵심 요소로 부상하고 있다.