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D램 이어 낸드까지…SK하이닉스 ‘신기술’ 속속

DDR5 D램 출시 이어 176단 512GB의 TLC 4D 낸드플래시 개발
[주간한국 주현웅 기자] SK하이닉스가 업계 최고 기술력을 속속 선보이고 있다. 지난 10월 세계 최초 D램 제품을 선보인데 이어, 이달 초에는 업계 최고층 '176단 4D 낸드' 개발에 성공했다.

SK하이닉스는 지난 7일 업계 최고층인 176단 512GB의 TLC 4D 낸드플래시를 개발했다고 최근 밝혔다. 이 제품을 솔루션화하기 위해 SK하이닉스는 지난달 컨트롤러 업체에 샘플을 제공했다.

  • 176단 512Gb TLC
SK하이닉스는 현재 96단 낸드플래시부터 CTF와 고집적 PUC 기술을 결합한 4D 제품을 시장에 선보이고 있다. 이번에 개발한 176단 낸드는 3세대 4D 제품으로 업계 최고 수준의 웨이퍼 당 생산 칩 수를 확보했다. 이를 통해 비트 생산성은 이전 세대보다 35% 이상 향상돼 차별화된 원가경쟁력을 갖추게 될 것으로 기대가 모인다.

참고로 시장조사기관 옴디아는 2020년 4억318만GB인 낸드플래시 시장이 2024년에는 13억662만GB로 확대되어 연평균 33.4% 성장할 것으로 예상하고 있다.

SK하이닉스는 이번 176단 4D 낸드에 2분할 셀 영역 선택 기술을 새롭게 적용했다. 이로써 셀에서의 읽기 속도가 이전 세대 보다 20% 빨라졌다. 또한 공정 수 증가 없이 속도를 높일 수 있는 기술도 적용해 데이터 전송 속도는 33% 개선된 1.6Gbps를 구현했다.

SK하이닉스 관계자는 “내년 중반에는 최대 읽기 속도 약 70%, 최대 쓰기 속도 약 35%가 향상된 모바일 솔루션 제품을 시작으로 소비자용 SSD와 기업용 SSD를 순차적으로 출시하는 등 응용처별 시장을 확대해 나갈 예정”이라고 전했다.

낸드플래시는 층수가 높아지면서 셀 내부의 전류 감소, 층간 비틀림 및 상하 적층 정렬 불량에 따른 셀 분포 열화 현상 등이 발생하게 된다. SK하이닉스는 이런 어려움을 ▲셀 층간 높이 감소 기술 ▲층별 변동 타이밍 제어 기술 ▲초정밀 정렬 보정 등의 혁신 기술로 극복했다고 강조했다.

최정달 SK하이닉스 낸드개발 담당은 “낸드플래시 업계는 집적도 향상과 생산성 극대화를 동시에 달성하기 위해 기술 개발에 매진하고 있다”며 “SK하이닉스는 4D 낸드의 개척자로서 업계 최고의 생산성과 기술력으로 낸드플래시 시장을 선도해 나갈 것”이라고 말했다.

SK하이닉스가 인텔 낸드사업부문 인수 후 처음 공개된 신기술인 까닭에 관심이 더해진다. 특히 낸드 부문 시장 확대에 더해, 최근에는 D램 기술력 또한 한층 강화된 바 있어 SK하이닉스의 글로벌 반도체 점유율 확대를 눈여겨보는 시각이 많다.

앞서 SK하이닉스는 지난 10월 세계 최초로 DDR5 D램을 출시했었다. 전송속도가 이전 세대인 DDR4의 3200Mbps 대비 4800Mbps~5600Mbps로 최대 1.8배 빨라진 게 특징이다. 5600Mbps는 FHD(Full-HD)급 영화(5GB) 약 9편을 1초에 전달할 수 있는 속도다. 동작 전압이 1.2V에서 1.1V로 낮아져 전력 소비를 20% 감축할 수도 있다. 차세대 D램 규격으로 빅데이터, 인공지능, 머신러닝 등에 최적화된 초고속, 고용량 제품이라고 SK하이닉스는 강조한다.

오종훈 SK하이닉스 GSM담당 부사장은 "세계 최초로 DDR5 출시를 하게 되어 D램 시장에서 미래 기술을 선도하게 되었다"며 "빠르게 성장하는 프리미엄 서버 시장을 집중 공략하여 서버 D램 선도 업체의 위상을 더 공고히 하겠다"고 말했다.

chesco12@hankooki.com

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