TLC 낸드 중 최고용량....올해 하반기 판매 시작 및 고용량 모바일, 기업용 SSD 공략

128단 1Tb TLC 낸드플래시
128단 1Tb TLC 낸드플래시

[비지니스코리아=김은진 기자] SK하이닉스는 세계 최초로 128단 4D 낸드플래시를 개발, 양산한다고 26일 밝혔다.

지난해 10월 96단 4D 낸드 개발 이후 8개월만의 성공이다.

SK하이닉스에 따르면 이 제품은 업계에서 가장 높은 128단 4D 낸드로 초균일 수직 식각 기술, 고신뢰성 다층 박막 셀 형성 기술, 초고속 저전력 회로 설계 등 기술이 적용됐다.

또 TLC(트리플 레벨 셀) 저장방식으로 구현한 낸드 가운데서는 최대 용량인 1Tb를 확보했다고 회사는 전했다. 한 개의 칩에 3b를 저장하는 낸드 셀(Cell) 3600억개 이상이 집적한 것이다.

앞서 SK하이닉스는 지난해 10월 CTF(Charge Trap Flash)와 PUC(Peri Under Cell)를 결합한 96단 4D 낸드를 처음 선보였다.

SK하이닉스 관계자는 "이번에 개발한 4D 낸드는 기존 96단 4D 낸드보다 생산성이 40% 향상됐고, 투자효율도 60% 올랐다"고 설명했다. 또 같은 제품에 PUC를 적용하지 않은 경우와 비교해도 비트 생산성이 15% 이상 높다는 것.

낸드 기술은 갈수록 복잡해지고 개발 난이도도 높아지고 있으며 생산 공정수도 증가하고 있다. 그러나 이번에 SK하이닉스는 동일한 4D 플랫폼을 활용해 제품을 개발했고 공정을 최적화했다는 것.

이에 따라 96단 낸드에서 셀을 32단 더 추가하면서도 전체 공정 수를 5% 줄여 128단 낸드로의 전환 투자비용을 이전보다 60% 절감할 수 있었다는 게 회사의 설명이다.

특히, 작년 10월 세계 최초로 개발한 CTF 기반 96단 4D 낸드 공정 플랫폼을 그대로 활용해 96단 이후 8개월만에 128단 제품을 개발했다는데 의미가 크다.

이처럼 생산성과 투자효율이 높아지고 개발기간이 단축된 128단 4D 낸드는 SK하이닉스 낸드 사업의 근원적 경쟁력을 확보하게 한 것으로 평가되고 있다.

128단 1Tb TLC 낸드플래시와 개발중인 솔루션 제품들
128단 1Tb TLC 낸드플래시와 개발중인 솔루션 제품들

◆ 초고속 고용량 모바일용 UFS 3.1, 기업용 SSD 내년 상반기 출시

SK하이닉스는 이 제품을 올해 하반기부터 판매하고 이를 활용한 솔루션 제품도 출시할 계획이다.

이 제품은 한 개의 칩 내부에 플레인(Plane) 4개를 배치한 구조로 데이터 전송속도 1400Mbps를 저전압 1.2V로 구현하여 고성능 저전력 모바일 솔루션 및 기업용 SSD의 구현이 가능하다.

이에 따라 내년 상반기에는 차세대 모바일용 저장장치 UFS 3.1 제품을 개발해 주요 스마트폰 고객사에 공급할 예정이다. 현재 스마트폰 업계 최대 용량인 1TB 제품을 512Gb 낸드로 구현할 때 보다 소비전력이 20% 낮아지고 두께도 얇아지는 것이 특징이다.

128단 1Tb 4D 낸드 16개를 하나의 반도체 패키지로 구성하면 업계 최고인 2TB 저장용량을 갖는 5G 스마트폰 구현도 가능해진다.

이밖에 자체 컨트롤러와 소프트웨어가 탑재된 소비자용 2TB(테라바이트) 솔리드 스테이트 드라이브(SSD)도 내년 상반기 출시하고, 데이터센터용 16TB·32TB NVMe SSD도 내년 안에 내놓는다.

오종훈 SK하이닉스 부사장은 "128단 4D 낸드로 낸드 사업의 근원적 경쟁력을 확보하게 됐다"면서 "업계 최고 적층, 최고용량을 구현한 제품으로 다양한 솔루션을 적기에 제공할 것"이라고 말했다.

SK하이닉스는 128단 4D 낸드와 동일한 플랫폼으로 차세대 176단 4D 낸드 제품도 개발 중이며 기술 우위를 통한 낸드 사업 경쟁력을 지속적으로 강화해나갈 계획이다.

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