“美 마이크론 제쳤다” SK하이닉스, 세계 최고층 ‘238단 4D낸드’ 개발 성공

[헤럴드경제=문영규 기자] SK하이닉스가 238단 낸드플래시 개발에 성공했다고 3일 밝혔다. 최근 마이크론이 양산을 시작한 232단 낸드보다 6단 높은 기술이다. 최근 낸드 시장에서의 기술 경쟁이 가속화한 가운데 SK하이닉스가 기술 선점을 통한 시장 판도 변화를 주도하게 될 지 주목된다.

SK하이닉스는 2일(현지시간) 미국 산타클라라에서 열린 ‘플래시 메모리 서밋 2022’에서 238단 512Gb(기가비트) TLC 4D(4차원) 낸드플래시 신제품을 공개하고 내년 상반기 양산에 들어간다고 선언했다.

회사 측은 “238단 낸드는 최고층이면서도 세계에서 가장 작은 크기의 제품으로 구현됐다는 데 의미가 있다”고 전했다.

SK하이닉스의 이번 낸드 개발은 지난 2020년 12월 176단 낸드를 개발한 이후 1년 7개월 만이다.

낸드플래시는 한 개의 셀(Cell)에 몇 개의 정보(비트 단위)를 저장하느냐에 따라 SLC(1개), MLC(2개), TLC(3개), QLC(4개), PLC(5개) 등으로 규격이 나뉜다. 데이터를 저장하는 ‘단’은 데이터를 저장하는 셀의 층수로 층수가 많아질수록 더 많은 데이터를 저장할 수 있다.

SK하이닉스의 238단 낸드는 TLC 규격으로 단수가 높아졌음에도 세계 최소 크기로 만들었다. 칩의 단위 면적당 용량이 커지고 웨이퍼당 생산되는 개수가 많아 이전 176단과 비교하면 생산성은 34% 높아졌다.

4차원 구조인 4D 낸드를 만들기 위해 CTF(Charge Trap Flash)와 PUC(Peri Under Cell) 기술을 적용했다. CTF는 기존 기술보다 단위당 셀 면적을 줄이면서 읽기와 쓰기 성능을 높일 수 있다. PUC는 주변부 회로를 셀 회로 하단에 배치해 생산효율을 높일 수 있다. 때문에 기존 3D보다 단위당 셀 면적이 줄어들면서도 생산효율을 높일 수 있다. 4D 낸드는 2018년 96단부터 선보였다.

전송 속도는 초당 2.4Gb로 이전 세대보다 50% 빨라졌다. 칩이 데이터를 읽을 때 쓰는 에너지 사용량은 21% 줄었다. 전력 소모가 줄어 이전 기술보다 더 친환경적이다.

PC저장장치인 cSSD(솔리드스테이트드라이브)에 들어가는 238단 제품을 먼저 공급하고 이후 스마트폰, 서버용 고용량 SSD 등으로 제품 범위를 넓힌다는 계획이다. 내년에는 용량을 512Gb보다 2배 늘린 1Tb(테라비트) 제품도 선보일 예정이다.

한편 플래시 메모리 서밋은 낸드플래시 업계의 세계 최대 규모 컨퍼런스로 SK하이닉스는 낸드 솔루션 자회사인 솔리다임과 공동으로 기조연설을 진행했다.

최정달 SK하이닉스 부사장(낸드 개발담당)은 “4D 낸드 기술력을 바탕으로 개발한 238단을 통해 원가, 성능, 품질 측면에서 글로벌 톱클래스 경쟁력을 확보했다”며 “앞으로도 기술 한계를 돌파하기 위해 혁신을 거듭해 나갈 것”이라고 말했다.