삼성전자는 스마트폰에 많이 탑재되는 128기가바이트(GB) 용량을 칩 하나로 구현한 1테라비트(Tb, 1Tb=128GB) 4비트(QLC) V낸드 기반의 소비자용 솔리드 스테이트 드라이브(SSD) 양산을 시작한다고 7일 밝혔다.

삼성전자 QLC V낸드 기반 SSD. / 삼성전자 제공
삼성전자 QLC V낸드 기반 SSD. / 삼성전자 제공
QLC는 낸드플래시 메모리의 최소 저장 단위인 셀(Cell) 하나에 2진수 데이터 네 자리를 담는 기술을 말한다. 현재 대중적으로 많이 사용되는 낸드플래시 메모리는 주로 3비트(TLC) 방식이다. 셀 하나에 저장하는 데이터가 기존 3비트에서 4비트로 늘어나면 같은 칩 크기에서 저장 용량을 33% 늘릴 수 있다.

문제는 하나의 셀이 구분해야 하는 데이터 경우의 수가 3비트는 8개(2의 3승)지만, 4비트는 16개(2의 4승)로 늘어나면서 각 단위당 전하량이 절반 수준으로 낮아지기 때문에 전자를 더욱 세밀하게 제어하는 기술이 필요하다.

삼성전자가 2비트(MLC) 낸드 기반 SSD를 2010년 양산하고, 2년 만인 2012년 TLC 낸드 기반 SSD를 양산한 것과 비교해 QLC 낸드 기반 SSD는 TLC 이후 6년 만에야 양산하게 된 것도 기술적 난도가 얼마나 높은지를 잘 보여준다.

삼성전자는 4세대(64단) 1Tb QLC V낸드 칩을 최소 8개, 최대 32개까지 탑재해 1테라바이트(TB)에서 4TB에 이르는 소비자용 SSD를 출시할 예정이다.

성능도 기존 TLC 낸드 기반 SSD용 컨트롤러와 데이터 쓰기 속도를 높여주는 ‘터보라이트' 기술을 적용해 4TB SSD 기준으로 최대 읽기 속도 초당 540메가바이트(540MB/s), 최대 쓰기 속도 520MB/s를 구현했다. 이는 기존 고성능 TLC SSD와 비슷한 수준이다.

삼성전자는 QLC 낸드 기반 소비자용 SSD 외에도 기업용 M.2 비휘발성 메모리 익스프레스(NVMe) SSD를 연이어 출시하는 한편, 성능과 용량을 높인 5세대(96단) QLC V낸드 양산을 통해 QLC SSD 라인업을 지속해서 확대한다는 계획이다.


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