【뉴스퀘스트=김민우 기자】 인공지능(AI) 시대 핵심 요소인 '데이터' 저장이 중요해지면서 이 역할을 수행하는 SSD(솔리드 스테이트 드라이브)에 대한 수요가 올해 들어 가파르게 증가하고 있다. 

이에 따라 SSD 시장을 양분 중인 삼성전자와 SK하이닉스도 잇따라 고성능·고효율 제품 개발에 나서며 주도권 확보에 심혈을 기울이고 있다.

12일 업계에 따르면 삼성전자와 SK하이닉스는 최근 SSD 신제품 개발 및 양산 소식을 발표해오고 있다.

삼성전자는 이날 업계 최초로 '1Tb(테라비트) QLC 9세대 V낸드플래쉬' 양산을 시작했다고 밝혔으며, SK하이닉스도 전날 성능과 전력 효율이 대폭 개선된 데이터센터용 고성능 SSD 'PEB110 E1.S'를 개발했다고 공개했다.

SSD는 낸드 플래쉬 메모리를 사용해 데이터를 저장하는 장치다. 낸드 플래쉬는 메모리 반도체의 일종으로 속도는 느리지만 용량이 크고 전원이 꺼져도 데이터가 지워지지 않아 보조기억장치로 쓰인다.

사무용으로 자주 사용되는 USB나 SD카드도 낸드 플래쉬의 일종이라고 할 수 있다. SSD는 고성능 제품과 컨트롤러 등 추가 제품을 탑재해 이 가운데에서도 가장 빠른 데이터 읽기 및 쓰기 속도를 제공한다.

SSD의 수요는 2020년대 초반까지 꾸준하게 증가해오다 지난해 플래시 메모리 공급과잉 사태를 겪으며 수요가 급감해 애물단지 취급을 받기도 했다. 

특히 연산 기능을 처리하는 메모리 반도체 'D램'이 AI 시대에 먼저 주목을 받으며 상대적으로 SSD에 대한 관심이 떨어지기도 했다.

올해 들어와서는 분위기가 사뭇 달라졌다. 구글, 마이크로소프트(MS) 등 빅테크 기업들이 속속히 클라우드 사업에 나서면서 막대한 용량의 데이터를 저장하는 SSD가 필수적으로 자리잡고 있기 때문이다.

또한 생성형 AI를 위해 필요한 LLM(대형언어모델) 훈련에서도 대용량 결과물을 저장하기 위한 장치로 SSD가 조명받고 있다. 

이에 따라 SSD의 핵심 부품인 낸드 플래쉬의 매출도 올해 들어 증가하고 있다.

대만 시장조사업체 '트렌드포스'에 따르면 올 2분기 글로벌 낸드 플래쉬 총 매출은 167억9700만달러(약 22조5000억원)로, 전분기 대비 14.2% 증가했다.

이 가운데 삼성전자의 2분기 낸드 플래쉬 매출도 같은 기간 대비 14.8%, SK하이닉스 매출은 13.6% 늘었다.

SSD 시장은 크게 개인(B2C)들을 위한 소비자용 SSD와 기업용(B2B) 엔터프라이즈 SSD 시장으로 나뉘어 있다. 

삼성전자는 소비자용 SSD와 B2B SSD 시장에서 모두 글로벌 점유율 1위를 기록하고 있으며, SK하이닉스도 자회사 솔리다임을 포함해 B2B SSD 시장에서 점유율 2위를 확보하고 있다.

'트렌드포스'에 따르면 1분기 글로벌 기업용 SSD 점유율에서 삼성전자가 47.4%로 1위, SK하이닉스가 30.4%로 2위를 차지하고 있는 것으로 나타났다. 두 기업의 점유율을 합치면 77.8%에 이른다.

B2B를 중심으로 한 SSD 수요가 늘면서 삼성전자와 SK하이닉스도 고성능·고효율 제품 개발에 나서고 있다.

삼성전자는 '디자인드 몰드'와 '채널 홀 에칭' 기술을 활용해 업계 최고 수준의 밀도와 단수를 구현해내고 있다.

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

'채널 홀 에칭'은 몰드층을 순차적으로 쌓은 다음 한번에 전자가 이동하는 홀(채널 홀)을 만드는 기술이다.

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

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

삼성전자의 '1Tb QLC 9세대 V낸드 플래수'는 해당 기술을 활용해 데이터 보존 성능을 이전 제품보다 약 20% 높였으며, 셀과 페리의 면적을 최소화해 이전 제품 대비 86% 증가한 업계 최고 수준의 비트 밀도를 구현했다.

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.

SK하이닉스도 자사의 낸드 플래쉬 제조 기술력을 활용해 성능과 전력 효율이 대폭 개선된 SSD 제품을 개발해오고 있다.

앞서 지난 3월에는 PC용 SSD 제품 중 최고 성능으로 평가받는 'PCB01' 개발을 완료했으며 지난 11일에는 데이터센터 고성능 SSD 'PEB110 E1.S'를 개발하는데 성공했다.

특히 PEB110 E1.S'에 적용된 PCle 5세대는 기존 4세대(Gen4)보다 대역폭이 2배로 넓어졌으며, 이에 따라 PEB110의 데이터 전송 속도는 32GTs(초당 기가트랜스퍼)에 달한다.

아울러 SK하이닉스는 자사 데이터센터용 SSD 최초로 이번 제품에 정보 보안 기능을 대폭 강화해 주는 SPDM(시뮬레이션 프로세스 및 데이터 관리) 기술을 적용했다.

안현 SK하이닉스 부사장(N-S Committee 담당)은 “데이터센터용 SSD 시장에서도 글로벌 1위 AI 메모리 프로바이더의 위상을 공고히 할 것”이라고 말했다.

<세상을 보는 바른 눈 '뉴스퀘스트'>