Kioxia 프로토타입 5TB 고대역폭 플래시 모듈, AI GPU용 near-memory 저장소로 도전

Kioxia가 PCIe 6.0 기반의 고대역폭 플래시 모듈 ‘HBF(High Bandwidth Flash)’의 프로토타입을 개발했다. 이 모듈은 5TB 용량과 64GB/s의 지속 대역폭을 구현해, 기존 PCIe 5.0 SSD의 14GB/s보다 4배 이상 빠르며, HBM2E 대역폭에 근접한 성능을 자랑한다. NAND 기반임에도 PAM4 신호 방식과 강력한 에러 정정, 등화 기술을 통해 고속 전송을 구현했으며, PCIe 6.0의 x16 레인을 활용해 최대 128GB/s 이론 대역폭을 활용할 수 있도록 설계됐다. 기존 NAND는 DRAM에 비해 지연 시간이 길지만, Kioxia는 선호칭(prefetching)과 컨트롤러 캐싱으로 순차적 데이터 처리 성능을 극대화했다. 전력 소비는 모듈당 40W 미만으로, 기존 SSD 대비 GB/s당 효율이 뛰어나다. 또한 다이아시크 컨트롤러를 통해 모듈을 연결해 대역폭을 선형으로 확장할 수 있어, 16개 모듈로 구성 시 총 용량 80TB, 대역폭 1TB/s 이상이 가능해져 AI 트레이닝용 대규모 데이터셋 처리에 적합하다. 이번 프로토타입은 단순한 저장장치를 넘어 GPU 근처의 메모리 계층에 위치하는 ‘근접 저장’ 시스템의 가능성을 보여주며, Kioxia의 일본 내 플래시 제조 확장 계획과 결합해, 2028년까지 플래시 수요가 3배 증가할 것이라는 전망과 맞물려 있다. 현재는 프로토타입 단계이며, 랜덤 작업 처리 및 실제 AI 학습 환경에서의 성능은 검증이 필요하지만, 플래시가 단순한 저장장치를 넘어 컴퓨팅 계층과 경쟁하는 대역폭 중심 기술로 진화하고 있음을 시사한다.