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- 삼성전자 이어 도시바 양산, SK하이닉스도 개발 속도

주요 낸드플래시 업체들이 셀당 3비트(bit)를 저장할 수 있는 트리플레벨셀(TLC) 방식 48단 적층형 낸드플래시를 연이어 내놓고 있다. TLC와 48단 적층 기술을 활용하면 칩(Die) 하나에 256기가비트(Gb), 즉 32기가바이트(GB) 용량(8bit=1Byte, 256Gb=32GB)를 저장할 수 있게 된다. 이는 3D 낸드플래시의 ‘용량당원가’가 기존 평면형 제품과 동등 수준까지 올라오고 있음을 의미한다.

삼성전자는 지난 11일 TLC 및 48단 적층 기술을 적용한 256Gb 3D V낸드플래시 양기가비트(Gb) 3D V낸드플래시 양산에 성공했다고 11일 발표했다. 이 제품은 셀이 형성될 단층을 48단으로 쌓고 약 18억개의 원형 홀을 수직으로 뚫은 다음, 총 853억개 이상의 셀을 고속 동작시킨다. TLC 방식이 적용돼 총 2560억개의 데이터를 읽고 쓸 수 있다. 기존 32단 제품 대비 생산성을 약 40%나 높여 원가 경쟁력도 대폭 강화됐다고 삼성전자는 강조했다.

삼성전자에 이어 세계 낸드플래시 시장 2위 자리를 지키고 있는 일본 도시바도 245Gb 용량의 3D 적층 낸드플래시를 개발 완료했다. 도시바는 지난 4일 이 같은 사실을 공식 발표했다. 9월부터 양산에 돌입할 계획이다. 삼성전자는 24단, 32단, 48단으로 차근차근 적층 수를 늘려왔지만 일본 도시바의 경우 곧바로 48단 제품을 양산한다. 도시바와 낸드플래시 공장을 공동 운영하고 있는 샌디스크 역시 256Gb 48단 TLC 제품을 적극 판매할 계획임을 밝혔다.

SK하이닉스도 256Gb 3D 적층 낸드플래시를 내놓기 위해 연구개발(R&D) 속도를 높이고 있다. 이 회사는 올 3분기 내로 36단 제품 개발을 완료하고 소규모 생산을 통해 양산성을 검증한다. 아울러 올해 중으로 TLC 기반 48단 제품도 개발을 마치고 내년 본격적인 양산에 들어가겠다고 밝혔다.

마이크론의 경우 지난 3월 TLC 기술을 적용한 384Gb 용량의 3D 낸드플래시를 인텔과 공동 개발했다고 밝힌 바 있다. 양사는 이 제품에 대해 ‘업계 최대 용량’이라고 홍보했으나 적층 수는 밝히지 않았다. 이 제품은 삼성전자, 도시바의 적층 낸드플래시와는 달리 기존 평면형 제품의 플로팅게이트(FloatingGate) 기술을 그대로 활용한다. 플로팅게이트는 전자를 자주 넣거나 빼면 절연체 저항에 변화가 생겨 수명 문제를 야기할 수 있다. 삼성전자와 도시바는 수명 문제를 해결하기 위해 부도체에 전자를 저장하는 CTF(Charge Trap Flash) 기술을 3D 낸드플래시에 적용했다. 전문가들은 마이크론의 개발 제품이 용량은 많더라도 수명과 신뢰성에서 고객사 품질 테스트를 통과할 수 있을 지는 미지수라는 견해를 내놓고 있다.

업계 관계자는 “TLC 및 48단 적층 기술이 조합된 3D 낸드플래시는 256Gb를 구현할 수 있어 조만간 업계의 주류 제품으로 자리를 잡을 것”이라고 말했다.

<한주엽 기자>powerusr@insightsemicon.com