【뉴스퀘스트=김민우 기자】 삼성전자가 업계 최초로 '1Tb(테라비트) QLC 9세대 V낸드 플래쉬' 양산을 시작한다

이를 통해 메모리 반도체의 대표 주자인 '낸드 플래쉬' 기술 리더십을 확보하며 기업용 SSD(솔리드 스테이트 드라이브) 시장에서의 수성을 이어간다는 계획이다.

12일 삼성전자에 따르면, 이번 9세대 V낸드가 '채널 홀 에칭' 기술을 활용해 더블 스택 구조로 업계 최고 단수를 구현해냈다.

낸드 플래쉬는 정보를 저장하는 용도로 사용되는 메모리 반도체의 일환으로, D램과 달리 전원 공급이 중단돼도 데이터를 유지하는 특성이 있다.

삼성전자는 지난 2013년 최초로 3D 낸드플래쉬 개발에 성공하며 혁신 기술력을 바탕으로 시장 점유율 1위를 유지하고 있다.

셀을 직렬로 배열한 낸드 플래쉬의 핵심 기술은 동일한 크기 안에 셀을 얼마나 작게 할 수 있느냐다. 

단수는 이 셀들이 쌓인 층의 개수를 말한다. 단수가 높아질수록 더 많은 셀을 적층할 수 있어 칩 크기를 키우지 않고도 저장 용량을 크게 늘릴 수 있으며 데이터 읽기·쓰기 속도도 빨라진다.

앞서 삼성전자가 지난 4월부터 양산을 시작한 '1Tb TLC 9세대 낸드플래쉬'의 단수는 290단 안팎인 것으로 알려지고 있다.

QLC 9세대 V낸드 플래쉬는 셀과 페리의 면적을 최소화해 이전 세대 제품 대비 약 86% 증가한 업계 최고 수준의 비트 밀도를 구현했다.

삼성전자는 이를 위해 '디자인드 몰드'과 '채널 홀 에칭' 기술을 활용했다고 설명했다.

'디자인드 몰드'란 셀 특성을 균일화하고, 최척화하기 위해 셀을 동작시키는 WL(월드 라인)의 간격을 조절해 적층하는 기술을 말한다. WL은 트랜지스터의 전원을 담당하는 배선이다.

이를 통해 데이터 보존 성능을 이전 제품보다 약 20% 높여 제품 신뢰성을 향상시켰다.

'채널 홀 에칭'은 몰드층을 순차적으로 쌓은 다음 한번에 전자가 이동하는 홀(채널 홀)을 만드는 기술이다. 적층 단수가 높아져 한번에 많이 뚫을수록 생산효율 또한 증가하기 때문에 정교화∙고도화가 요구된다.

아울러 삼성전자는 셀의 상태 변화를 예측해 불필요한 동작을 최소화하는 '예측 프로그램' 기술 혁신을 통해 이전 세대 QLC 제품 대비 쓰기 성능을 100%, 데이터 입출력 속도는 60% 개선했다.

낸드 셀을 구동하는 전압을 낮추고 필요한 BL(비트 라인)만 센싱해 전력 소모를 최소화한 '저전력 설계'기술을 통해 데이터 읽기, 쓰기 소비 전력도 각각 약 30%, 50% 감소했다.

BL은 데이터 쓰기 및 읽기 역할을 담당하는 배선을 말한다.

삼성전자는 브랜드 제품을 시작으로 향후 모바일 UFS, PC 및 서버SSD 등 QLC 9세대 V낸드 기반 제품 응용처를 점차 확대할 계획이다.

허성회 삼성전자 메모리사업부 Flash개발실 부사장은 "9세대 TLC 양산 4개월 만에 9세대 QLC V낸드 또한 양산에 성공함으로써 AI용 고성능, 고용량 SSD 시장이 요구하는 최신 라인업을 모두 갖췄다"며 "최근 AI향으로 수요가 급증하고 있는 기업용 SSD 시장에서의 리더십이 더욱 부각될 것"이라고 밝혔다.

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