연내 200단이상 쌓겠다는 中반도체기업 YMTC와 격차 더 벌려
높이 쌓아 셀의 층수 높을수록 스마트폰 등 데이터 저장량 커져
SK하이닉스가 세계 최고층인 238단 낸드플래시 메모리반도체 개발에 성공했다고 3일 밝혔다. 낸드플래시는 스마트폰·PC 등 전자기기에 탑재되는 데이터 저장용 반도체로 셀을 몇 층으로 쌓을 수 있느냐에 따라 데이터 저장량이 결정된다.
단(段)은 낸드플래시가 데이터를 저장하는 셀의 층수로 238단이란 셀을 238겹으로 쌓아 올렸다는 뜻이다. 기존 최고층은 미국 마이크론이 지난달 양산을 시작한 232단이었다. 올해 안에 200단을 넘겠다고 발표한 중국 반도체 기업 YMTC와의 기술 격차도 더 벌인 것으로 평가받는다.
SK하이닉스는 이날 미국 캘리포니아주 산타클라라에서 개막한 '플래시 메모리 서밋 2022′에서 신제품을 공개했다. SK하이닉스는 최근 238단 512기가비트(Gb) 트리플 레벨 셀(TLC) 4D 낸드플래시 샘플을 출시했고, 내년 상반기 중 양산에 들어갈 계획이다.
SK하이닉스는 "2020년 12월 176단 낸드를 개발한 지 1년 7개월 만에 차세대 기술 개발에 성공했다"며 "이번 238단 낸드는 최고층이면서도 세계에서 가장 작은 크기의 제품으로 구현됐다는 데 의미를 둔다"고 밝혔다.
이번 238단은 단수가 높아진데다 세계 최소 사이즈로 만들어져 이전 세대인 176단 대비 생산성이 34% 높아졌다. 238단의 데이터 전송 속도는 초당 2.4Gb로 이전 세대 대비 50% 빨라졌다. 칩이 데이터를 읽을 때 쓰는 에너지 사용량이 21% 줄어들어 전력 소모 절감을 통해 ESG 측면에서도 성과를 냈다.
낸드플래시는 전원이 꺼져도 데이터가 날아가지 않고 저장되는 메모리 반도체로 고차원의 적층 기술이 필요하다. 단수가 높을수록 같은 면적에 고용량을 구현할 수 있는 만큼 적층 기술은 수율(결함이 없는 합격품의 비율)과 함께 기술 경쟁력의 척도로 꼽힌다.
낸드플래시는 하나의 셀에 몇 개의 정보(비트 단위)를 저장하느냐에 따라 SLC(Single Level Cell·1개), MLC(Multi Level Cell·2개), TLC(Triple Level Cell·3개), QLC(Quadruple Level Cell·4개), PLC(Penta Level Cell·5개) 등으로 규격이 나뉜다.
SK하이닉스가 이번에 개발한 238단 제품은 TLC다. TLC는 셀 하나에 3개의 정보를 담은 것이다. 플래시 메모리 서밋 2022에서 기조연설을 한 최정달 SK하이닉스 부사장(낸드 개발 담당)은 "이번 238단은 원가, 성능, 품질 측면에서 글로벌 톱클래스의 경쟁력을 갖췄다"고 밝혔다.
SK하이닉스는 PC 저장장치인 cSSD(client SSD)에 들어가는 238단 제품을 먼저 공급하고, 이후 스마트폰용과 서버용 고용량 SSD 등으로 제품 활용 범위를 넓힐 계획이다. 이어 내년에는 현재의 512Gb보다 용량을 2배 높인 1Tb 제품도 선보일 예정이다.
