"낸드플래시 봄이 왔다"…삼성 신무기로 '한계 도전'

삼성, 이달 중 290단 V9 양산
더블스택’ 활용해 생산 효율성 극대화
내년 하반기엔 ‘430단’ 직행
SK하이닉스도 321단 내년초 본격 생산
추론 AI 확산에 낸드플래시 수요 커져

삼성전자의 최첨단 낸드플래시가 생산되는 평택캠퍼스 전경

삼성전자가 이달 중에 업계 최고 적층(저장공간인 ‘셀’을 쌓아 올린 것) 단수인 290단을 적용한 ‘9세대 V(vertical·수직) 낸드플래시’ 양산을 시작한다. 내년엔 430단 제품 출시를 추진할 계획이다. 적층 단수를 높인 고용량 제품으로 인공지능(AI)·클라우드 서버 기업 등에 납품을 늘리기 위해서다. 

2~3위권인 SK하이닉스, 일본 키오시아는 내년 초 300단대 제품 양산을 준비하고 있다. 최고층 낸드플래시 출시를 통한 점유율 확보 경쟁이 치열해질 것이란 전망이 나온다.

 이르면 이달 중 9세대 제품 출시

10일 반도체업계에 따르면 삼성전자는 이르면 이달 중에 9세대 V낸드 양산을 시작한다. 9세대 V낸드(V9)는 현재 삼성전자의 주력 제품인 236단 8세대 V낸드(V8)의 뒤를 잇는 최첨단 제품이다.

낸드플래시 기업들은 저장공간인 셀을 여러 층 쌓아 저장용량을 키우는 ‘적층’ 경쟁을 벌이고 있다. 아파트를 높게 쌓아 올릴수록 더 많은 사람이 거주할 수 있는 것과 비슷한 이치다. V9의 적층 단수는 업계 최고인 290단 수준으로 전망된다. 삼성전자는 V9 출시를 통해 낸드플래시 기술 주도권을 가져갈 계획이다.

삼성전자 V9에서 주목할 점은 ‘더블 스택’ 기술을 활용한다는 점이다. ‘더블’의 의미는 쌓아 올린 저장공간인 셀을 전기적으로 연결하는 ‘채널 홀’을 두 번 뚫는다는 것이다. 채널 홀을 뚫는 횟수가 적을수록 기업들의 생산성이 높아진다. 구멍을 두 번에 걸쳐 뚫는 비용이 같은 작업을 세 번, 네 번 반복하는 것보다 적기 때문이다.

 더블스택으로 한계 도전

반도체업계에선 적층 공법에 대한 기술적 한계 때문에 300단 안팎의 제품을 만들 때 기업들이 ‘트리플스택’을 쓸 것이라는 관측이 나왔다. 삼성전자는 적층 기술력을 극대화해 290~300단 낸드에서 ‘더블 스택’을 활용하는 데 성공했다.
 

삼성전자의 8세대 V낸드

삼성전자는 올해 V9 출시 이후 내년엔 400단대 제품 출시를 통해 기술 주도권을 지킬 계획이다. 시장조사업체 테크인사이츠에 따르면 삼성전자는 내년 하반기 430단 낸드플래시인 ‘10세대 V낸드’ 양산을 시작한다. V10부터는 트리플스택을 활용할 수밖에 없는 만큼, 300단대 중후반 제품을 건너뛰고 바로 400단대로 직행하는 전략을 세운 것이다.

 SK하이닉스는 내년 321단 양산 

삼성전자의 초격차 전략은 AI 확산으로 서버용 저장장치에 쓰이는 낸드플래시의 수요를 잡기 위해서다. 최근 AI의 무게 중심이 ‘추론’으로 빠르게 이동하고 있다. 추론용 AI는 이미지, 영상 등의 데이터를 처리해야 하기 때문에 대용량 저장장치 적용이 필수적이다. 삼성전자가 예상을 깨고 올 1분기 낸드플래시 사업에서 흑자로 돌아선 것도 추론용 AI 시장 확대에 따른 낸드 수요 증가와 무관하지 않다,

삼성전자의 경쟁사들도 내년 초 트리플스택을 활용한 300단대 제품 양산을 준비하고 있다. SK하이닉스는 내년 초 트리플스택 기술을 활용한 321단 제품 출시를 준비 중이다. 지난해 232단 낸드 생산을 시작한 중국 YMTC도 올 하반기 300단대 제품 양산을 시도하고 있다.

황정수 기자 hjs@hankyung.com