삼성전자 이번엔 ‘메모리 초격차’ 신기술…2030년 200단→1000단 낸드 업그레이드

[헤럴드경제=문영규 기자] 삼성전자가 5일(현지시간) 미국 실리콘밸리에서 ‘삼성 테크 데이 2022’를 개최하고 2030년 1000단 9세대 V낸드 개발, 인간의 오감을 감지하는 센서 개발 등 새로운 기술 로드맵과 비전을 공개하며 시장 내 ‘기술 초격차’를 달성하겠다고 밝혔다. ‘삼성파운드리포럼(SFF)’에서 2027년 1.4나노미터(1㎚=10억분의 1m) 초미세공정 개발을 선언한 삼성전자는 파운드리(반도체 위탁생산) 뿐 아니라 30년 간 1위를 유지하고 있는 메모리반도체와 시스템반도체 분야에서도 경쟁사와의 격차를 점차 늘려가겠다는 계획이다.

▶2030년 1000단 낸드 개발, ‘메모리 초격차’로 1등 사수=메모리반도체 세션에서는 2024년 9세대 V낸드를 양산하고 2030년까지 1000단V낸드를 개발하는 등 최첨단 낸드 기술로 새로운 패러다임을 제시하면서 차별화된 솔루션과 시장 창출을 통해 메모리 기술 리더십을 유지하겠다는 비전을 제시했다.

최근 SK하이닉스가 238단 세계 최고층 낸드플래시 개발을 발표하고 마이크론과 YMTC 등 경쟁사들도 200단 이상 낸드 개발을 발표해 ‘단수쌓기’ 경쟁이 치열해진 가운데 삼성전자는 1000단 이상 초격차 기술을 발표하며 확고한 시장 선두를 이어나갈 예정이다.

올해 세계 최고 용량의 8세대 V낸드 기반 1Tb(테라비트) 트리플레벨셀(TLC) 제품 양산 계획을 밝히고 업계 최고 수준의 7세대 대비 단위면적당 비트 수를 42% 향상한 8세대 V낸드 512Gb TLC 제품도 공개했다.

미래 D램 솔루션과 공정 미세화 한계를 극복할 여러 기술들도 소개됐다. 내년 ‘5세대 10나노급 D램’을 양산하고 미세 공정 한계 극복을 위해 차세대 제품 구조와 하이케이 메탈 게이트(High-K Metal Gate) 공정 등 새로운 공정 기술 등을 적용키로 했다.

데이터센터용 고용량 32Gb DDR5 D램, 모바일용 저전력 8.5Gbps LPDDR5X D램, 그래픽용 초고속 36Gbps GDDR7 D램 등 차세대 제품 출시 계획도 밝혔다.

데이터 사용량이 폭발적으로 증가하는 환경에서 HBM-PIM(Processing-in-Memory) 등 차세대 D램 기술 성장을 위해 글로벌 IT 기업들과도 협력해 나갈 예정이다.

2025년 차량용 메모리 시장 1위 달성 비전도 밝혔다. 지난 2015년 처음 차량용 메모리 시장에 진출한 삼성전자는 자율주행, 첨단운전자 지원시스템(ADAS), 인포테인먼트(IVI), 텔레매틱스(Telematics) 등을 위한 최적의 메모리 솔루션을 공급할 계획이다.

최첨단 차량에도 고성능 메모리 필요성이 더욱 커지고 있어 LPDDR5X, GDDR7 등 차세대 메모리 솔루션 제공으로 모빌리티 혁신도 이어간다.

솔리드스테이트드라이브(SSD) 내부 연산 기능을 강화한 컴퓨테이셔널 스토리지 개발도 지속해 인공지능(AI)에 최적화된 고성능, 저전력 제품 개발 비전도 제시했다.

이정배 삼성전자 사장(메모리사업부장)은 “삼성전자가 약 40년간 만들어낸 메모리의 총 저장용량이 1조 기가바이트(GB)를 넘어서고, 이중 절반이 최근 3년간 만들어졌을 만큼 우리는 급변하는 디지털 전환(Digital Transformation)을 체감하고 있다”며 “향후 고대역폭, 고용량, 고효율 메모리를 통해 다양한 새로운 플랫폼과 상호진화하며 발전해 나갈 것”이라고 밝혔다.

▶‘통합 솔루션 팹리스(반도체 설계전문)’로…‘오감’ 감지 센서 개발까지=이날 시스템LSI 세션에서 박용인 사장(시스템LSI사업부장)은 “사물이 사람과 같이 학습과 판단을 해야 하는 4차 산업혁명 시대에서 인간의 두뇌, 심장, 신경망, 시각 등의 역할을 하는 시스템 반도체의 중요성은 그 어느 때보다 커질 것”으로 전망하며 “삼성전자는 시스템온칩(SoC), 이미지센서, 디스플레이구동칩(DDI), 모뎀 등 다양한 제품의 주요 기술을 유기적으로 융합해 4차 산업혁명 시대를 주도하는 ‘통합 솔루션 팹리스’가 될 것”이라고 말했다.

삼성전자는 초지능화, 초연결성, 초데이터가 요구되는 4차 산업혁명 시대가 도래하며 인간 수준에 가까운 기능을 구현하는 최첨단 시스템 반도체 개발 계획을 밝혔다.

SoC에서는 NPU, 모뎀 등과 같은 주요 IP의 성능을 향상시키는 동시에 글로벌 파트너사들과 협업해 업계 최고 수준의 중앙처리장치(CPU), GPU를 개발하는 등 SoC의 핵심 경쟁력을 강화한다.

사람의 눈에 가까운 초고화소 이미지센서를 개발하고, 사람의 오감(미각, 후각, 청각, 시각, 촉각)을 감지하고 구현할 수 있는 센서도 개발할 예정이다.

삼성전자는 부스 전시를 통해 차세대 차량용 SoC ‘엑시노스 오토 V920’, 5G 모뎀 ‘엑시노스 모뎀 5300’, QD(퀀텀닷)-OLED(유기발광다이오드)용 DDI 등 신제품들을 비롯한 첨단 시스템 반도체 제품을 선보였다.

프리미엄 모바일 애플리케이션프로세서(AP)인 ‘엑시노스 2200’, 업계 최소 픽셀 크기의 2억 화소 이미지센서 ‘아이소셀(ISOCELL) HP3’, '생체인증카드'용 지문인증IC 제품 등도 공개됐다.

'엑시노스 2200'은 최첨단 4나노 극자외선(EUV) 공정, 최신 모바일 기술, 차세대 그래픽처리장치(GPU), 신경망처리장치(NPU)가 적용된 제품이다. 게임, 영상처리, AI 등 다양한 영역에서 새로운 차원의 사용자 경험을 제공한다.

아이소셀 HP3는 픽셀 크기가 0.56마이크로미터(㎛)로 기존 제품 대비 12% 줄여 모바일기기에 탑재할 카메라 모듈 크기를 최대 20%까지 축소할 수 있다.

업계 최초로 개발한 지문인증IC는 카드에 각각 탑재하던 하드웨어 보안칩(SE), 지문 센서, 보안 프로세서를 하나의 IC칩에 통합한 제품이다.

2억 화소 이미지센서를 통해 촬영된 사진의 선명함을 직접 체험할 수 있는 데모 세션도 진행했다. 지문인증IC의 지문 보안 기능 등이 구동되는 과정도 시뮬레이션을 통해 선보였다.