SK하이닉스가 SSD 컨트롤러의 전력 효율과 데이터 처리 성능을 개선하기 위한 새로운 프로세서 아키텍처 'H-TPU(Hynix Transaction Processing Unit)'를 발표했다.
SK하이닉스는 인천 송도컨벤시아에서 개최된 국제 SoC 학술대회(ISOCC 2026)를 통해 H-TPU의 구조와 개발 배경을 소개했다. 최근 GPU 성능과 PCIe 인터페이스의 대역폭이 빠르게 증가하면서 SSD 컨트롤러 내부에 탑재된 범용 CPU의 처리 능력과 전력 효율이 새로운 병목 요인으로 떠오르고 있다며 H-TPU의 개발 배경을 설명했다.
SSD 컨트롤러에 통합된 ARM 기반 범용 CPU 코어는 다양한 작업을 수행하는 과정에서 SSD 성능 향상에 따라 처리 작업 역시 늘어나기 때문에 성능 확보를 위해서는 CPU 코어를 추가하거나 동작 속도를 높여야 한다. 이 과정에서 소비전력과 칩 면적이 증가하는 문제가 발생한다.
SK하이닉스가 발표한 H-TPU는 이러한 문제를 해결하기 위해 범용 CPU가 담당하던 반복적인 작업을 분산 처리하도록 만든 소형 프로세서로, 구조 자체도 단순 반복 작업에 맞춰 간소화했다. 복잡한 명령어를 동시에 처리하기 위한 슈퍼스칼라 및 비순차 실행 구조를 제거하고 4단계 명령어 파이프라인을 적용해 프로세서의 크기와 소비전력을 줄였다.
SK하이닉스에 따르면 H-TPU 한 개의 칩 면적은 기존 범용 CPU 코어의 약 4%, 소비전력은 2.5% 수준에 불과하다. 여기에 특정 작업이 요청되면 해당 기능을 담당하는 H-TPU만 활성화하고 나머지는 아이들 상태로 전환해 불필요한 전력 소모를 최소화한다.
H-TPU는 반복적인 데이터 처리 작업은 H-TPU가 담당하고, 오류 복구와 예외 처리, 저장 정책 관리 등 복잡한 작업은 기존 범용 CPU가 계속 처리하는 구조로, SSD 컨트롤러의 CPU를 완전히 대체하지는 않는다.
SK하이닉스는 차세대 기업용 SSD 컨트롤러를 비롯한 낸드 플래시 제품군에 H-TPU를 적용할 예정이며, 이후 차세대 AI 스토리지 아키텍처인 '스토리지 넥스트(Storage Next)'에도 활용된다. 스토리지 넥스트는 기존 4KB보다 작은 512바이트 이하 단위의 데이터 접근을 지원하도록 설계되어, AI 시스템에서 요구하는 세밀한 데이터 처리에 대응하는 것이 목표다.
또한 SK하이닉스는 2027년 출시를 목표로 개발 중인 고대역폭 플래시(HBF)에도 H-TPU 관련 기술을 활용할 계획이다.
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