1만배 전력 소모 줄였다..'음의 정전용량' 메모리 개발

전상훈 KAIST 교수팀, '음의 정전용량 효과' 이용

[이데일리 강민구 기자] 국내 연구진이 기존 플래시 메모리 보다 전력 소모를 만 배 가량 줄일 수 있는 차세대 메모리 개발 가능성을 제시했다.

전상훈 KAIST 전기전자공학부 교수.(사진=KAIST)

한국과학기술원(KAIST)은 전상훈 전기전자공학부 교수 연구팀이 ‘음의 정전용량 효과(NC 효과)’를 이용해 기존 플래시 메모리의 물리적 성능 한계를 극복한 음의 정전용량 플래시 메모리를 개발했다고 18일 밝혔다.

음의 정전용량 현상은 인가되는 전압이 늘어나면 전하량이 줄어드는 것을 뜻한다. 음의 정전용량 특성을 지닌 유전체를 쓰면 트랜지스터에 인가되는 전압을 내부에서 증폭해 상대적으로 낮은 동작전압을 사용해 전력 소모를 줄일 수 있다.

전상훈 교수 연구팀은 기존 플래시 메모리의 물리적 성능 한계를 극복하고 동작전압을 낮추는데 주력했다. 반도체 공정에 쓰는 하프늄옥사이드 강유전체 박막의 NC 효과를 안정화하고, 낮은 전압에서도 구동할 수 있는 강유전체 소재 기반 NC-플래시 메모리를 만들었다.

시험 결과, 기존 플래시 메모리 대비 전력 소모가 1만배 이상 낮고, 우수한 성능을 보였다.

전상훈 교수는 “인메모리 컴퓨팅을 NC-플래시 메모리를 기반으로 구현해 세계 최고 수준의 에너지 효율도 달성했다”며 “빠른 저장장치가 필요한 최신 컴퓨팅과 네트워킹 요구를 충족하는 차세대 낸드 플래시 메모리 개발에서 핵심 역할을 할 것”이라고 했다.

연구 결과는 국제 학술지 ‘어드밴스드 펑셔널 머터리얼즈(Advanced Functional Materials)’ 2022년 12월호에 출판됐다.

강민구 (science1@edaily.co.kr)