삼성전자가 4세대(64단) 3차원(3D) V낸드의 비중을 연내 50% 이상으로 확대하는 등 본격 양산에 돌입한다. 현재 삼성전자가 전 세계서 유일하게 64단 3D 낸드 양산이 가능하다는 점을 고려했을 때, 향후 낸드플래시 시장서 경쟁업체들과의 격차는 더욱 벌어질 전망이다.

삼성전자는 이달 말 경기도 평택공장 가동과 함께 ‘64단 256기가비트(Gb) 3bit V낸드플래시’ 라인업을 서버, PC, 모바일용 등 낸드 제품 전체로 확대한다고 15일 밝혔다.

지난 1월 글로벌 B2B(기업간 거래) 고객에게 공급한 4세대 256Gb V낸드 기반 SSD(솔리드스테이트드라이브)에 이어 모바일용 eUFS(차세대 스토리지 메모리), 소비자용 SSD, 메모리카드 등에 4세대 V낸드를 확대 적용할 계획이다. 또 올 연말까지 64단 V낸드의 월간 생산 비중을 50% 이상으로 늘려 글로벌 고객의 수요 증가에 대응한다.

V낸드란 전원이 꺼져도 저장된 데이터가 지워지지 않는 비휘발성을 갖는 플래시 메모리다. 단수가 높을수록 동일한 용량을 구현하는 데 칩이 적게 사용된다. 현재 삼성전자는 64단 3D 낸드 양산과 함께 5세대인 96단 3D 낸드 양산을 위한, 적층(쌓아올림) 원천 기술 확보한 상태다. 경쟁업체로 분류되는 SK하이닉스는 2016년 2분기부터 36단 128Gb 3D 낸드 공급을 시작했으며 같은 해 11월부터 48단 256Gb 3D 낸드를 양산해왔다. 현재 4세대 제품인 72단 256Gb 3D 낸드 개발까지 완료한 상태다.

삼성전자가 지난해 세계 최초로 개발한 64단 V낸드는 △초고집적 셀 구조·공정 △초고속 동작 회로 설계 △초고신뢰성 CTF 박막 형성 등 3가지 혁신 기술이 적용됐다. 이 제품은 이전 3세대 48단 제품 대비 속도와 생산성, 전력 효율 등이 모두 30% 이상 향상됐다. 동작 전압을 3.3V에서 2.5V로 낮춰 총 소비전력 효율도 30% 이상 높였으며, 신뢰성도 3세대 대비 20% 향상시켰다.

삼성전자는 기존 V낸드의 단수가 높아질수록 형성 구조가 틀어지거나 최상단과 최하단 셀의 특성 차이가 생기는 물리적 한계를 ‘9-Hole(구멍)’이라는 ‘초고집적 셀 구조·공정’ 기술로 극복했다. 이 기술은 각 층마다 균일한 홀 패턴을 형성하고 전체 단의 하중을 분산해준다.

삼성전자 측은 “이를 통해 90단 이상의 수직 적층 한계를 극복해 반도체 칩 하나에 1조개 이상의 정보를 저장하는 ‘1테라(Tera) 비트 V낸드’ 시대를 여는 원천 기술도 확보한 상태”라고 설명했다.

경계현 삼성전자 메모리사업부 플래시개발실 부사장은 “테라 V낸드 시대를 앞당기기 위해 임직원 모두 혁신적인 기술 개발에 전념했다”며 “향후에도 차세대 제품을 적기에 개발해 글로벌 IT 기업과 소비자의 사용 만족도를 높인 솔루션을 제공하겠다”고 말했다.

한영훈 기자 han005@viva100.com