[오피니언뉴스=정세진 기자] SK하이닉스는 업계 최고층인 176단 4D 낸드플래시를 개발했다고 7일 밝혔다. 

지난달 미국 마이크론사가 176단 낸드 플래시 메모리를 개발해 공개한 이후 세계에서 두번째로 176단 낸드 플래시를 선보인 것이다. 

SK하이닉스는 내년 중반, 최대 읽기 속도 약 70%, 최대 쓰기 속도 약 35%가 향상된 모바일 솔루션 제품을 시작으로 소비자용 SSD(Solid State Disk, 반도체를 이용하여 정보를 저장하는 장치)와 기업용 SSD를 순차적으로 출시하는 등 응용처별 시장을 확대해 나갈 예정이다.

SK하이닉스는 이 제품을 솔루션화하기 위해 지난달 컨트롤러 업체에 샘플을 제공했다고 밝혔다. 

낸드 플래시 제조사는 데이터 처리 순서 등을 결정하는 시스템 반도체 '컨트롤러'와 제어 소프트웨어인 '펌웨어'와 함께 '솔루션' 형태로 고객사에 판매한다. SSD 경쟁력 역시 컨트롤러 성능이 좌우한다. 

SK하이닉스 관계자는 "내년 중반부터 솔루션 제품을 출시하고 응용처별 시장을 확대해 나갈 계획"이라고 밝혔다. 

SK하이닉스가 이번에 개발한 176단 낸드는 3세대 4D 제품으로 업계 최고 수준의 웨이퍼 당 생산 칩 수를 확보했다. 이를 통해 비트 생산성은 이전 세대보다 35% 이상 향상돼 차별화된 원가경쟁력을 갖출 수 있게 됐다. 2분할 셀 영역 선택 기술을 새롭게 적용해 셀(Cell)에서의 읽기 속도는 이전 세대 보다 20% 빨라졌다. 또한 공정 수 증가 없이 속도를 높일 수 있는 기술도 적용해 데이터 전송 속도는 33% 개선된 1.6Gbps를 구현했다.

SK하이닉스는 내년 중반, 최대 읽기 속도 약 70%, 최대 쓰기 속도 약 35%가 향상된 모바일 솔루션 제품을 시작으로 소비자용 SSD(Solid State Disk, 반도체를 이용하여 정보를 저장하는 장치)와 기업용 SSD를 순차적으로 출시하는 등 응용처별 시장을 확대해 나갈 예정이다.

낸드 플래시 층수가 높아지면 반도체 면적은 그대로인데 읽기와 쓰기 등 반도체 성능은 발전하고 용량은 커진다. 낸드 플래시가 고층화될수록 전자제품의 한정된 공간에 장착할 수 있는 반도체는 많아지고 성능과 효율은 좋아지는 것이다. 

이전 낸드 플래시는 128단이 최고 층수였으나 지난달 마이크론 사가 176단을 업계 최초로 출시한 바 있다. 이날 SK하이닉스가 출시한 176단 역시 마이크론 사와 같은 층수다. 삼성전자 역시 170단 이상의 낸드플래시를 개발 중인 것으로 알려졌다. 

낸드플래시는 층수가 높아지면서 셀 내부의 전류 감소, 층간 비틀림 및 상하 적층 정렬 불량(Stack misalignment)에 따른 셀 분포 열화 현상 등이 발생하게 된다.

SK하이닉스는 이러한 어려움을 ▲ 셀 층간 높이 감소 기술 ▲ 층별 변동 타이밍(Timing) 제어 기술 ▲ 초정밀 정렬(alignment) 보정 등 혁신적인 기술로 극복하고 업계 최고 수준의 176단 낸드를 개발했다.

또한 176단 4D 낸드 기반으로 용량을 2배 높인 1Tb(테라비트) 제품을 연속적으로 개발해 낸드플래시 사업 경쟁력을 높여 나간다는 방침이다.

최정달 SK하이닉스 낸드개발 담당은 “낸드플래시 업계는 집적도 향상과 생산성 극대화를 동시에 달성하기 위해 기술 개발에 매진하고 있다”며 “SK하이닉스는 4D 낸드의 개척자로서 업계 최고의 생산성과 기술력으로 낸드플래시 시장을 선도해 나갈 것”이라고 말했다.

한편 시장조사기관 옴디아는 2020년 4318억GB인 낸드플래시 시장이 2024년에는 13662억GB로 확대되어 연평균 33.4% 성장할 것으로 예상하고 있다.

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