[뉴스토마토 임유진 기자] 메모리반도체의 한 축을 담당하는 낸드플래시의 삼파전이 공고해지고 있습니다. 그 중에서도 SK하이닉스와 중국의 YMTC(양쯔메모리테크놀로지), 미국의 마이크론의 200단 단수 쌓기 경쟁이 치열합니다. 낸드플래시는 전원이 꺼져도 데이터가 저장되는 메모리 반도체인데요. 기술의 경쟁력 향상을 위해서는 고차원의 적층 기술이 필요합니다.
12일 업계에 따르면 SK하이닉스 최근 업계 최고층인 238단 4D 낸드플래시 양산을 시작했습니다. SK하이닉스는 "238단 낸드를 기반으로 스마트폰과 PC용 cSSD(Client SSD) 솔루션 제품을 개발해 5월에 양산을 시작했다"고 밝혔는데요. 지난 2020년 12월 당시 업계 최고층인 176단 낸드를 개발한 데 이어 1년7개월 만입니다.
SK하이닉스가 양산에 돌입한 세계 최고층 238단 4D 낸드와 솔루션 제품.(사진=SK하이닉스)
200단 적층 경쟁 본궤도…YMTC, 마이크론 등 200단 개발 성공
238단 낸드는 세계에서 가장 작은 사이즈의 칩으로, 이전 세대인 176단보다 생산효율이 34% 높아져 원가 경쟁력이 크게 개선됐다는 평가를 받습니다. 데이터 전송 속도는 초당 2.4Gb(기가비트)로 이전 세대보다 50% 빨라졌습니다. 읽기, 쓰기 성능도 약 20% 개선됐는데요. SK하이닉스는 스마트폰 고객사 인증을 마치고 나면 모바일용 제품부터 238단 낸드를 공급할 계획입니다.
반도체 업계의 200단 적층 경쟁은 이미 본궤도에 진입했습니다. 지난해 마이크론 등이 200단 낸드플래시 개발에 성공한 바 있습니다. 다만 YMTC가 세계 최초로 200단 이상의 3D 낸드 플래시를 생산해냈다는 발표에 업계는 의구심을 드러내고 있는데요. YMTC가 공식적으로 232단 낸드 플래시를 출시하지 않았다는 점에서도 200단 개발은 검증할 수 없다는 지적이 지배적입니다.
낸드플래시 시장의 경우 미세 공정은 전자 누설 간섭현상으로 한계에 봉착한 상황입니다. 대신 적층 경쟁이 치열해지고 있습니다. 적층은 셀(cell)을 수직으로 쌓아 올려 데이터 용량을 늘리는 기술인데요. 낸드플래시 경쟁력의 핵심 요소로 꼽힙니다. 단수가 높을수록 같은 면적에 고용량을 구현할 수 있는 만큼 적층 기술은 수율과 함께 기술 경쟁력의 대표적인 척도입니다.
적층 기술 삼성전자 최초 고안…2030년 1000단 낸드 개발 계획
적층 기술은 삼성전자가 지난 2013년 최초로 고안해 낸 기술입니다. 당시 삼성전자가 처음으로 24단 1세대 3차원 수직 구조의 3D 낸드를 양산하면서 적층 경쟁이 벌어졌습니다. SK하이닉스는 2018년 96단 낸드를 최초 양산한 뒤 2020년 176단 낸드 개발에 성공했습니다. 이후 마이크론 등이 232단 낸드플래시 양산을 하면서 업계의 단수 쌓기 경쟁이 펼쳐지고 있습니다. 낸드플래시 점유율 1위인 삼성전자의 경우 2030년엔 1000단 낸드를 개발한다는 계획입니다.
낸드플래시 시장 전망도 밝습니다. 시장조사업체 옴디아 따르면 메모리 반도체 중에서도 가장 높은 성장률을 보일 것으로 예상되는 제품군은 낸드플래시로 조사됐습니다. 낸드플래시의 2026년까지 연평균 성장률은 9.4%로, 모든 반도체 제품군에서 가장 높은 수치를 기록했습니다.
업계 관계자는 "낸드플래시 적층 단수가 많을수록 대량의 정보를 저장할 수 있다"면서 "메모리 업체들이 낸드 단수를 높이면서 당분간 쌓는 형태로 낸드가 진화해갈 것"이라고 했습니다.
임유진 기자 limyang83@etomato.com
이 기사는 뉴스토마토 보도준칙 및 윤리강령에 따라 고재인 산업1부장이 최종 확인·수정했습니다.
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