메모리 기술 초격차 이어간다
[비지니스코리아=조진영 기자] 삼성전자가 세계 최초로 차세대 낸드 인터페이스 기술을 적용한 3D(3차원) '256Gb(기가비트) 5세대 V낸드' 메모리 제품을 양산한다.
전 세계 메모리 업계의 기술 경쟁이 치열하게 전개되는 가운데 '초격차'를 유지함으로써 글로벌 선두업체의 입지를 강화할 것으로 기대된다.
삼성전자는 5세대 V낸드에 자체 개발한 3대 혁신기술을 이용해 '3차원 CTF 셀'을 90단 이상 쌓는 세계 최고의 적층 기술을 상용화했다고 10일 밝혔다.
이번 세계 최초의 5세대 V낸드 양산은 2016년 12월에 4세대 256Gb 3비트 3D V낸드 양산에 돌입한 지 약 1년 7개월 만이다.
3D V낸드는 기존의 수평적 구조에서 10나노대 미세공정 기술 난이도에 막히자 수직으로 쌓아올려 집적도를 높였다. 기존에 2D 반도체가 1층짜리 주택이라면 3D 낸드는 아파트처럼 수직으로 높게 솟은 구조다.
이 기술을 통해 본격 양산되는 5세대 V낸드는 차세대 낸드 인터페이스인 '토글(Toggle) DDR 4.0 규격'을 처음 적용한 제품으로, 초당 데이터 전송 속도가 4세대와 비교했을 때 1.4배 빠르다고 삼성전자측은 설명했다.
메모리 셀의 단층을 피라미드 모양으로 쌓은 뒤 최상단에서 최하단까지 수백㎚(나노미터) 직경의 미세한 구멍을 뚫는 방식으로 데이터 저장용 3차원 CTF 셀을 850억개 이상 만드는 첨단 기술이 적용됐다.
특히 단수와 비례해 높아지는 셀 영역의 높이를 20% 낮추는 독창적인 기술을 개발함으로써 생산성도 4세대 제품보다 30% 이상 높였다고 회사 측은 설명했다.
제품의 성능과 생산성을 극대화하기 위해 적용된 3대 혁신기술은 ▲ 초고속·저전압 동작 회로 설계 ▲ 고속 쓰기·최단 읽기응답 대기시간 회로 설계 ▲ 텅스텐 원자층박막 공정 등이다.
초고속, 저전압 동작회로 설계를 통해 5세대 V낸드의 데이터 입출력 속도는 초당 1.4Gb에 달한다. 동작전압은 기존보다 33% 낮아진 1.2V로 전 세대와 동일 수준의 소비전력량으로도 높은 성능을 발휘한다.
삼성전자 5세대 V낸드의 데이터 쓰기 속도는 500μs(마이크로 초)로 4세대 제품보다 30% 빨라졌다. 고속쓰기와 최단 읽기응답 대기시간 회로 설계 기술이 적용된 덕분이다.
삼성전자는 평택캠퍼스에서 5세대 V낸드를 양산을 확대하고 고객 수요에 맞춰 슈퍼컴퓨터부터 엔터프라이즈 서버, 모바일 시장까지 고용량화 트렌드를 주도할 계획이다.
경계현 메모리사업부 플래시개발실장(부사장)은 "5세대 V낸드를 적기에 개발함에 따라 빠르게 성장하는 프리미엄 메모리 시장에서 더 차별화한 제품과 솔루션을 선보이게 됐다"면서 "1테라비트(Tb) 제품 등 V낸드 라인업을 확대해 차세대 메모리 시장의 변화를 가속화할 것"이라고 말했다.
삼성전자는 슈퍼컴퓨터, 엔터프라이즈 서버, 모바일 등의 시장에서 5세대 V낸드 수요 확대에 대응해 생산 비중을 확대함으로써 고용량화 트렌드를 주도한다는 방침이다.
삼성전자는 2013년 7월 1세대 128Gb MLC 3D V낸드 양산을 시작으로 2014년 8월 2세대 128Gb 3비트 3D V낸드, 2015년 3세대 256Gb 3비트 V낸드 등을 잇따라 개발·양산했다.