최근 마이크로소프트의 X박스360에 삼성전자의 GDDR3(그래픽 DDR3)가 공급되면서 그래픽 DDR에 대한 관심이 커지고 있습니다. 또 삼성전자는 최근 DDR2 라인의 일부를 GDDR 라인으로 전환해 시장 수요에 대비하는가 하면, 하이닉스는 세계 최대 최고속 GDDR4를 개발하는 등 GDDR 경쟁은 더욱 가속화되고 있습니다. GDDR은 기존 DDR과 어떻게 다르며 그 원리는 무엇인지 살펴보겠습니다.

◇바이(?) 4, 8, 16과 바이(?) 32의 차이=통상 GDDR D램을 설명할 때 자주 언급되는 말이 ?워크스테이션?고성능 게임기 등에 탑재돼 영상과 그래픽 데이터 처리를 담당하며 범용 D램 보다 많은 용량의 데이터를 한꺼번에 처리할 수 있는 것이 장점이 있는 제품?이라는 것입니다.

하지만 이같은 말로 GDDR을 이해하기는 쉽지 않습니다. DDR과 GDDR을 구분 짓는 요소는 여러 가지이지만 가장 쉽게 구분하는 방법은 비트의 구성이 ?32(바이 32)인가의 여부입니다. X32이면 GDDR이라고 보면 됩니다.

우선 512Mb DDR이나 GDDR 칩을 만들 때 이 칩이 512Mb 칩 하나로만 구성되지 않는다는 점을 이해할 필요가 있습니다. 512Mb D램의 비트 구성방법은 하나의 칩 내에 128Mb?4, 64Mb?8, 32Mb?16, 16Mb?32 등 4가지 정도입니다. 128Mb 칩의 회로 4개를 단일 칩 내에 그려서 512Mb 제품을 만들거나, 16Mb 칩의 회로 32개를 그려 같은 용량의 제품을 만든다는 얘기입니다.

이 가운데 ?4, 8, 16은 일반적으로 범용 PC에 들어가는 DDR D램이라고 부르며, ?32 제품을 GDDR이라고 합니다.

이 ?4, 8, 16과 X32의 차이는 무엇을 의미할까요. 쉽게 이해하기 위해 512가구(512Mb)가 사는 아파트의 엘리베이터를 예로 들어 봅시다.

512가구가 사는 아파트에 4개(128명당 1개씩)나 8개(64명당 1개씩), 16개(32명당 1개씩)의 엘리베이터가 있는 것과, 32개(16명당 1개씩)의 엘리베이트가 있는 것의 운송 효율을 따져보세요. 128명을 각각 수용할 수 있는 4개의 엘리베이터(DDR)에 사람을 채워 1층까지 도달하는 속도와, 16명을 각각 태울 수 있는 32개의 엘리베이터(GDDR)에 사람을 태워 1층까지 도달하는 속도는 차이가 납니다.

이와 마찬가지로 4개나 8개의 데이터 버스를 갖는 DDR과 32개의 데이터 버스를 갖는 GDDR의 데이터 처리 속도는 차이가 나며, 적은 숫자이지만 사람을 빨리 수송할 수 있는 쪽은 GDDR 쪽입니다.

◇또 다른 차이와 업계 행보=이같은 D램의 비트 구성의 차이 외에도 데이터의 빠른 처리를 위한 GDDR의 특징이 또 있습니다.

데이터를 읽고 쓰는 데이터 통로역할을 하는 스트로브(Strobe)의 구성과 숫자 측면에서도 DDR과 GDDR은 다소 차이가 있습니다. DDR1과 DDR2, DDR3는 데이터의 읽기와 쓰기 통로가 겸용이며 DDR1은 스트로브가 최대 2개, DDR2와 DDR3는 최대 2쌍입니다. 반면 GDDR의 초기 제품인 GDDR1과 GDDR2는 읽기와 쓰기가 겸용이지만 4개의 스트로브를 갖고 있고, GDDR3와 GDDR4는 읽기와 쓰기 통로가 분리돼 있습니다.

또한 GDDR3과 GDDR4는 읽기와 쓰기 스트로브가 각각 4개씩으로 총 8개의 핀을 가지고 있어 데이터의 처리 속도가 빠릅니다.

이같은 GDDR은 하이닉스반도체가 세계 최고속, 최대 용량의 그래픽 메모리 제품인 512Mb GDDR4 D램 개발을 이달초 개발에 성공했다고 발표했습니다. 이 4세대 그래픽 메모리 GDDR4는 기존의 GDDR3 제품에 비해 데이터 처리속도가 2배 정도 향상된 것으로, 지난 10월 삼성전자가 세계 최초로 개발한 256Mb GDDR4보다 저장용량은 2배이며, 핀(Pin)당 데이터 전송속도를 16% 향상시킨 세계 최고속 GDDR4 D램입니다.

이에 앞서 삼성전자는 지난 10월에 업계 최초로 256Mb GDDR4를 개발했다고 발표하며, 고성능 그래픽 D램 시장을 선점, GDDR1, GDDR2, GDDR3에 이어 4세대까지 업계 최초라는 기록을 세웠습니다. GDDR3를 조기 양산함으로써 512Mb GDDR3 시장의 90% 이상을 점유하는 독점적 지위를 유지하고 있습니다.

오동희기자@디지털타임스