하이닉스, 세계 첫 321단 QLC 낸드 양산

현존 최고 집적도…내년 상반기 출시
AI서버용 초고용량 eSSD 시장 공략
“가격 경쟁력 고용량 라인업 확대”

SK하이닉스가 세계 최초로 300단을 넘는 QLC(쿼드 레벨 셀) 낸드 플래시를 개발하고 양산에 나선다. 제품 개발은 완료한 상태로, 고객 인증을 마무리한 이후 내년 상반기 출시 예정이다.

SK하이닉스는 25일 “세계 최초로 300단 이상 낸드를 QLC 방식으로 구현해 기술적 한계를 다시 한번 돌파했다”며 “현존하는 낸드 제품 중 최고의 집적도를 가진 이 제품으로 글로벌 고객사 인증을 거쳐 내년 상반기부터 AI 데이터센터 시장을 본격 공략하겠다”고 밝혔다. 이번 신제품은 현재 판매되는 낸드 중 가장 높은 집적도를 자랑한다.

낸드플래시는 전원이 꺼져도 데이터가 저장되는 비휘발성 메모리 반도체로, 한 개의 셀(Cell)에 몇 개의 정보(비트 단위)를 저장하느냐에 따라 ▷SLC(Single Level Cell, 1개) ▷MLC(Multi Level Cell, 2개) ▷TLC(Triple Level Cell, 3개) ▷QLC(Quadruple Level Cell, 4개) ▷PLC(Penta Level Cell, 5개) 등으로 규격이 나뉜다. QLC는 셀 하나에 4개 정보를 담았다는 뜻이다. 적층은 셀을 수직으로 쌓아 올려 데이터 용량을 늘리는 기술로, 낸드 경쟁력의 핵심 요소로 꼽힌다.

이처럼 QLC 낸드는 한 셀에 4비트를 저장할 수 있는 차세대 메모리 기술로, 기존 TLC(3비트)보다 같은 공간에 더 많은 데이터를 저장할 수 있다. 그동안 속도나 수명 등 내구성 문제 때문에 상용화에 제약이 있었지만, 이번 제품은 이런 기술적 한계를 상당 부분 극복했다. 덕분에 대규모 저장 공간이 필요한 데이터센터나 클라우드 기업뿐 아니라, 일반 소비자용 대용량 SSD 시장까지 활용 가능성이 열렸다.

또 신제품은 기존 대비 두 배 늘어난 2Tb(테라비트) 용량으로 설계돼 가격 경쟁력이 높아졌다. 대용량 낸드에서 흔히 발생하는 속도 저하 문제는 내부 동작 단위인 ‘플레인(Plane)’을 4개에서 6개로 늘려 병렬 처리 성능을 강화함으로써 해결했다.

이를 통해 데이터 전송 속도는 2배, 쓰기 속도는 최대 56%, 읽기 속도는 18% 향상돼 전작 대비 크게 향상된 성능을 구현했다. 전력 효율도 23% 이상 개선돼 AI 데이터센터처럼 전력 소모가 중요한 분야에서도 경쟁력을 확보했다.

SK하이닉스는 우선 PC용 SSD에 이번 낸드를 적용하고, 이후 데이터센터용 eSSD와 스마트폰용 UFS 제품까지 확대할 계획이다. 특히 독자 패키징 기술인 32DP(32 Die Package)를 활용해 기존보다 2배 높은 집적도를 구현, AI 서버용 초고용량 eSSD 시장 공략에도 나선다.

정우표 SK하이닉스 NAND개발 담당 부사장은 “이번 제품 양산 돌입으로 고용량 제품 포트폴리오를 대폭 강화하고 가격 경쟁력까지 확보하게 됐다”며 “폭발적으로 성장하는 AI 수요와 데이터센터 시장의 고성능 요구에 발맞춰 풀스택 AI 메모리 프로바이더(Full Stack AI Memory Provider)로서 더 큰 도약을 이뤄내겠다”고 말했다. 박지영 기자