SK하이닉스, 낸드 기술한계 또 극복… 300단 시대 열었다

세계 최초 '321단' 샘플 공개
적층경쟁 앞서… 2025년 양산
이전 제품 대비 생산성 59%↑

SK하이닉스가 'FMS 2023'에서 공개한 세계 최고층 321단 4D 낸드 개발 샘플. SK하이닉스 제공

플래시 메모리 서밋 2023

SK하이닉스가 '321단 4D 낸드' 샘플을 공개하며 업계 최초로 300단 이상 낸드 개발을 진행 중이라고 공식화했다.

SK하이닉스는 8일(현지시간) 미국 캘리포니아주 샌타클래라에서 개막한 '플래시 메모리 서밋(Flash Memory Summit·FMS) 2023'에서 321단 1테라비트(Tb) TLC(Triple Level Cell) 4D 낸드플래시 개발 경과를 발표하고 개발 단계의 샘플을 전시했다.

낸드플래시는 전원이 꺼져도 데이터가 저장되는 메모리 반도체로, 셀을 수직으로 쌓아 올려 데이터 용량을 늘리는 적층 기술이 경쟁력의 핵심 요소로 꼽힌다.

메모리 업계에서 300단 이상 낸드의 구체적인 개발 경과를 공개한 것은 SK하이닉스가 처음이다. 회사는 321단 낸드의 완성도를 높여 2025년 상반기부터 양산한다는 계획이다.

SK하이닉스 관계자는 "양산 중인 현존 최고층 238단 낸드를 통해 축적한 기술력을 바탕으로 321단 낸드 개발을 순조롭게 진행하고 있다"며 "적층 한계를 다시 한번 돌파해 SK하이닉스가 300단대 낸드 시대를 열고 시장을 주도할 것"이라고 강조했다.

이번에 공개한 321단 1Tb TLC 낸드는 이전 세대인 238단 512기가비트(Gb)와 비교해 생산성이 59% 높아졌다. 데이터를 저장하는 셀을 더 높은 단수로 쌓아 한 개의 칩으로 더 큰 용량을 구현하게 됨으로써 웨이퍼 한 장에서 생산할 수 있는 전체 용량이 늘었기 때문이다.

낸드는 한 개의 셀에 몇 개의 정보(비트 단위)를 저장하느냐에 따라 SLC(1개), MLC(2개), TLC(3개), QLC(4개), PLC(5개) 등으로 규격이 나뉜다. 정보 저장량이 늘어날수록 같은 면적에 더 많은 데이터를 저장할 수 있다.

챗GPT가 촉발한 생성형 인공지능(AI) 시장의 성장으로 최근 메모리 시장에서는 더 많은 데이터를 더 빠르게 처리하고 저장하기 위한 고성능·고용량 메모리 수요가 급격히 증가하고 있다.

SK하이닉스는 이번 행사에서 차세대 낸드 솔루션 제품인 PCIe 5세대(Gen5) 인터페이스를 적용한 기업용 SSD(eSSD)와 UFS 4.0도 함께 소개했다. 이 제품들이 업계 최고 수준의 성능을 확보한 만큼 고성능을 강조하는 고객의 요구를 충족시킬 것으로 회사는 기대했다.

아울러 다음 세대인 PCIe 6세대와 UFS 5.0 개발에 착수했다고 밝히고, 업계 기술 트렌드를 선도하겠다는 의지도 재확인했다.

최정달 SK하이닉스 낸드개발담당 부사장은 이날 기조연설에서 "4D 낸드 5세대 321단 제품을 개발해 낸드 기술 리더십을 공고히 할 계획"이라며 "AI 시대가 요구하는 고성능, 고용량 낸드를 시장에 주도적으로 선보이며 혁신을 이끌어가겠다"고 말했다.

박은희기자 ehpark@dt.co.kr