3D 넘어 4D로…SK하이닉스, 성능·생산성 모두 잡은 96단 낸드 개발

노동균 기자
입력 2018.11.04 10:00
SK하이닉스는 최근 차지 트랩 플래시(CTF)와 페리 언더 셀(PUC) 기술을 결합한 4D 구조의 96단 512Gb 트리플 레벨 셀(TLC) 낸드플래시 개발에 성공해 연내 초도 양산에 진입한다고 4일 밝혔다.

CTF는 전하를 부도체에 저장해 셀 간 간섭 문제를 해결한 기술로, 기존 플로팅 게이트 구조보다 단위당 셀 면적을 줄이면서도 읽기·쓰기 성능을 높일 수 있디. 대부분의 3D 낸드플래시에 적용 중이다. PUC는 주변부(페리) 회로를 셀 회로 하단부에 배치해 생산 효율을 극대화하는 기술을 말한다.

SK하이닉스가 개발한 96단 512Gb 4D 낸드플래시와 이를 기반으로 만든 제품들. / SK하이닉스 제공
이는 마치 아파트 옥외 주차장을 지하 주차장으로 구조변경해 공간 효율을 극대화하는 것과도 같다. SK하이닉스는 CTF 기반에서 최초로 PUC를 도입함으로써 성능과 생산성을 동시에 구현한 차별성을 강조하기 위해 이 제품을 ‘CTF 기반 4D 낸드플래시'로 명명했다.

SK하이닉스에 따르면 이 제품은 기존 72단 512Gb 3D 낸드플래시보다 칩 크기는 30% 이상 줄이면서도 웨이퍼당 비트(bit) 생산은 1.5배 늘릴 수 있다. 또 셀과 주변부 회로를 집약한 플레인을 한 칩당 4개까지 배치할 수 있어 동시에 처리할 수 있는 대역폭을 64KB로 두 배 늘렸다.

그 결과 SK하이닉스의 96단 512Gb 4D 낸드플래시 1개로 기존 256Gb 3D 낸드플래시 2개를 완벽하게 대체할 수 있어 스마트폰과 같은 모바일 패키지에 탑재하기 적합하고, 원가 측면에서도 유리하다는 게 회사 측 설명이다. 성능도 기존 72단 제품보다 읽기 30%, 쓰기 25% 향상됐다. 전력 효율도 150% 개선됐다.

SK하이닉스는 우선 96단 512Gb 4D 낸드플래시에 자체 개발한 컨트롤러와 펌웨어를 탑재한 최대 1TB 용량의 소비자용 솔리드 스테이트 드라이브(SSD)를 연내 선보인다는 계획이다. HP, MS 등 대형 고객사의 인증을 마치고 사업을 본격화하고 있는 72단 기반 기업용 SSD도 내년에는 96단으로 전환할 예정이다.

차세대 스마트폰을 위한 유니버설 플래시 스토리지(UFS) 3.0 제품도 96단 512Gb 4D 낸드플래시로 구성해 현재 모바일 시장 주력인 256Gb 낸드플래시 대비 향상된 성능과 개선된 전력 효율로 다가올 5G 시대에 대비한다는 방침이다.

김정태 SK하이닉스 낸드 마케팅 담당 상무는 "향후 개발 플랫폼이 될 CTF 기반 96단 4D 제품은 업계 최고 수준의 원가 경쟁력과 성능을 동시에 갖춘 SK하이닉스 낸드플래시 사업의 이정표가 될 것이다"라며 "연내 초도 양산을 시작하고, 향후 최근 준공한 청주 M15 공장에서도 본격적으로 양산에 돌입해 고객 요구에 적극 대응하겠다"고 말했다.


T조선 뉴스레터 를 받아보세요! - 구독신청하기
매일 IT조선 뉴스를 받아보세요 닫기