삼성전자, 200단 V낸드 기술 확보..'초격차' 이어간다

송재혁 삼성전자 플래시실장 사내 기고
업계 최소 사이즈 7세대 V낸드 출시 예정
"1000단 적층 시대에도 주도권 유지할 것"

삼성전자가 올 하반기 출시 예정인 7세대 V낸드가 적용된 소비자용 솔리드스테이트드라이브(SSD) 제품. [사진 삼성전자 뉴스룸]

메모리 반도체 세계 1위인 삼성전자가 낸드플래시에서 200단이 넘는 8세대 V낸드 기술을 확보했다고 밝혔다. 향후 ‘1000단 V낸드 시대’에도 초격차를 유지하며 시장을 주도하겠다는 자신감도 드러냈다.

송재혁 삼성전자 플래시개발실장(부사장)은 8일 삼성전자 뉴스룸에 올린 기고문을 통해 “삼성전자는 이미 200단이 넘는 8세대 V낸드 동작칩을 확보했다”며 “시장 상황과 고객의 요구에 따라 적기에 제품을 선보일 수 있도록 준비하고 있다”고 말했다.

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세계 최초로 ‘적층 방식’ 3차원 V낸드 개발
전원이 꺼져도 데이터가 저장되는 낸드플래시는 같은 크기 안에 더 많은 데이터를 저장하는 것이 기술 경쟁력의 포인트다. 과거에는 한정된 2차원 평면 구조에서 칩의 크기를 줄이면서 데이터 저장공간을 늘리는 방식이라 기술적 한계에 있었다.

이 한계를 극복한 것이 삼성전자가 2013년 세계 최초로 개발한 3차원(3D) V낸드다. 평면 구조를 벗어나 수직으로 쌓아 올린 3차원 공간에 구멍을 내고 각 층을 연결해 데이터 저장 용량을 늘렸다. 현재 V낸드는 반도체 업계에 보편화한 기술이 됐다. 24단에서 시작한 V낸드의 단수는 현재 200단에 근접했다.

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“같은 높이로 많은 단 쌓는 게 핵심”
송 부사장은 “단수를 높일수록 V낸드는 ‘높이의 한계’에 부닥치게 된다”고 설명했다. 무작정 단수를 높이 쌓는 게 아니라, 같은 높이 안에서 더 많은 단수를 쌓는 게 기술 리더십의 관건이라는 얘기다. 그는 “삼성전자는 한 번에 100단 이상을 쌓아 10억 개가 넘는 구멍을 뚫을 수 있는 싱글스택에칭 기술을 확보한 유일한 업체”라며 “높이의 물리적 한계를 극복하고 초(超) 고단으로 갈 수 있다”고 강조했다.

삼성전자가 올 하반기 출시 예정인 7세대 V낸드가 적용된 소비자용 솔리드스테이트드라이브(SSD) 제품의 경우 업계 최소 셀 사이즈로 꼽힌다. 3D 스케일링 기술로 체적을 35%까지 줄였다. 이는 미국 마이크론 등 경쟁 업체의 6세대 V낸드와 비슷한 크기다.

크기는 줄이면서 성능은 강화했다. 최대 2.0Gbps의 데이터 입출력 성능과 4세대 직렬 구조의 고속 입출력 인터페이스뿐 아니라 5세대 인터페이스 성능을 갖췄다. 또 3D 모델링, 영상편집 등 대용량 작업을 동시에 처리할 수 있는 멀티태스킹 기능을 6세대보다 확대했다.

낸드플래시 글로벌 점유율 추이 그래픽 이미지. [자료제공=옴디아]

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3D 스케일링 기술로 35% 체적 줄여
송 부사장은 “소비자용뿐 아니라 데이터센터용 SSD에도 7세대 V낸드를 빠르게 확대 적용할 방침”이라고 했다. 저전력 솔루션을 기반으로 이전 세대 대비 전력 효율을 16% 끌어올린다는 계획이다. 그는 “삼성전자는 1000단 적층 V낸드도 준비 중이며, 업계 최고의 신뢰를 받을 수 있는 제품으로 진화해 갈 것”이라고 말했다.

한편 삼성전자는 2002년 글로벌 플래시메모리에서 세계 1위에 오른 뒤 19년간 선두 자리를 수성 중이다. 올해도 1위를 유지하면 D램에 이어 낸드플래시 역시 ‘20년 연속 1위’라는 기록을 세우게 된다. 올 1분기 낸드 시장에서 삼성전자는 33.5% 점유율로 1위를 기록했다. 2위인 일본 키옥시와와 점유율 차이는 14.8%포인트였다.

박형수 기자 hspark97@joongang.co.kr