M = Memory 메모리 반도체 · INDEX = 지수 · 삼성전자 · SK하이닉스 · 삼성전자우
KV 캐시(Key-Value cache) 는 AI 모델이 답을 한 글자씩 써 내려가는 동안 앞서 계산한 중간 결과를 저장해 두는 것이다.
왜 저장하나. 다음 글자를 만들 때마다 앞의 모든 글자를 처음부터 다시 계산하면 낭비가 크기 때문이다. 한 번 계산한 것을 들고 있으면 다음 글자는 훨씬 싸게 나온다.
대신 메모리를 먹는다. 대화가 길어질수록, 문서가 길수록, 동시에 붙은 사용자가 많을수록 KV 캐시가 커진다.
AI 학습은 "얼마나 빨리 계산하나"의 문제였다. 추론은 "얼마나 담아 두나"의 문제에 가깝다.
담을 곳이 HBM뿐이라면 용량을 늘리려고 가속기 수를 늘려야 하고, 그러면 전력과 비용이 따라 올라간다. 이 병목이 지금 메모리 업계가 새 계층을 만드는 이유다.
HBF — 가중치와 KV 캐시가 읽기 중심이라는 성질을 정면으로 이용한다. 낸드의 약점은 주로 쓰기 쪽이니, 읽기만 하는 데이터를 낸드에 두면 손해가 작다. HBM 대비 8~16배 용량을 비슷한 원가로 노린다.
QLC — 마이크론이 QLC를 공식적으로 "read-centric needs"용으로 자리매김하는 이유가 같다.
CXL — CPU 소켓 밖으로 D램을 꺼내 용량 상한을 우회한다.
셋 다 "빠르게"가 아니라 "많이, 싸게, 읽기 위주로" 를 겨냥한다. 지난 사이클이 속도 경쟁이었다면 지금은 계층 경쟁이다.
이 문서의 설명은 업계 발표가 공통으로 전제하는 구조를 정리한 것이고, KV 캐시 용량이 메모리 수요에서 차지하는 비중을 보여 주는 공식 수치는 확인하지 못했다. "KV 캐시 때문에 HBM 수요가 몇 % 늘었다" 같은 숫자를 보면 근거를 확인해야 한다.