`삼성전자의 초격차`…세계 최초 6세대 128단 V낸드 SSD 양산

삼성전자가 세계 최초로 양산해 PC업체에 공급한 ‘6세대 V낸드 SSD’. (사진=삼성전자)

[이데일리 양희동 기자] 삼성전자(005930)가 세계 최초로 반도체의 공정 미세화 한계를 극복한 ‘6세대(1xx단) 256Gb(기가비트) 3비트 V낸드’를 기반으로 한 ‘기업용 PC SSD(솔리드스테이트드라이브)’를 양산해 글로벌 PC 업체에 공급했다고 30일 밝혔다. 이번 제품은 100단 이상의 셀을 한 번에 뚫는 단일공정(1 Etching Step)으로 만들며, △속도 △생산성 △절전 등의 특성을 동시에 향상, 역대 최고의 제품 경쟁력을 확보했다. 특히 200단이 한계로 여겨졌던 3D낸드에서 300단 이상 초고적층(쌓아올림)이 가능한 초(超)격차 기술을 완성했다. 6세대 V낸드 모바일용 제품은 내년 상반기 출시 예정인 전략스마트폰 ‘갤럭시S11’에도 탑재될 전망이다.

삼성전자는 기업용 250GB SATA PC SSD 양산을 시작으로 전 세계 고객 수요 확대에 맞춰 올 하반기 512Gb 3비트 V낸드 기반 SSD와 eUFS 등 다양한 용량과 규격의 제품을 계속 출시할 계획이다.

삼성전자는 6세대 V낸드를 통해 역대 최고 데이터 전송 속도와 양산성을 동시에 구현하며 초고적층 3차원 낸드플래시의 새로운 패러다임을 제시했다. 피라미드 모양으로 쌓은 3차원 CTF 셀을 최상단에서 최하단까지 수직으로 한 번에 균일하게 뚫는 공정 기술을 적용해 90단 이상 V낸드를 생산하는 곳은 현재 업계에서 삼성전자가 유일하다.

3D V낸드는 일반적으로 적층 단수가 높아질수록 층간의 절연상태를 균일하게 유지하기 어렵고, 전자의 이동경로도 길어져 낸드의 동작 오류가 증가해 데이터 판독시간이 지연되는 문제가 발생한다. 삼성전자는 이런 기술적 한계를 극복하며 6세대 V낸드에 ‘초고속 설계 기술’을 적용해 3비트 V낸드 역대 최고속도(데이터 쓰기시간 450㎲ 이하·읽기응답 대기시간 45㎲ 이하)를 달성했으며 전 세대 보다 10% 이상 성능을 높이면서도 동작 전압을 15% 이상 줄였다. 또 6세대 V낸드에서 6.7억 개 미만의 채널 홀로 256Gb 용량을 구현, 5세대 V낸드(약 9.3억개 채널 홀) 대비 공정 수와 칩 크기를 줄여 생산성도 20% 이상 향상시켰다. 특히 6세대 V낸드는 단일공정(1 Etching Step)을 적용해 세 번만 쌓아도 300단 이상의 초고적층 차세대 V낸드를 만들 수 있어, 제품 개발 주기를 더 단축할 수 있다. 그동안 업계에선 3D V낸드의 적층 한계를 200단으로 여겨왔다.

삼성전자는 차세대 플래그십 스마트폰에서 요구하는 초고속 초절전 특성을 업계 최초로 만족해 향후 세계 모바일 시장 선점에도 적극 나선다는 계획이다. 또 차세대 엔터프라이즈 서버 시장의 고용량화를 주도하고 동시에 높은 신뢰성을 요구하는 자동차 시장까지 3D V낸드의 사업 영역을 계속 넓혀 나갈 예정이다.

경계현 삼성전자 메모리사업부 솔루션 개발실장(부사장)은 “2세대 앞선 초고난도 3차원 메모리 양산 기술 확보로 속도와 전력효율을 더욱 높인 메모리 라인업을 적기에 출시하게 됐다”며 “향후 차세대 라인업의 개발 일정을 더 앞당겨 초고속 초고용량 SSD시장을 빠르게 확대시켜 나가겠다”고 강조했다.

한편 삼성전자는 내년부터 평택 V낸드 전용 라인에서 성능을 더욱 높인 6세대 V낸드 기반 SSD 라인업을 본격적으로 확대할 예정이다.