속도 33%·소비 전력 10% 좋아졌다...삼성전자, 9세대 V낸드로 압도적 우위 지킨다

더블 스택 구조로 290단 쌓아
하반기 QLC 9세대 V낸드도 양산 예정

삼성전자가 업계 최초로 '1Tb(테라비트) TLC(Triple Level Cell) 9세대 V낸드' 양산을 시작했다고 23일 밝혔다. 사진은 삼성전자 9세대 V낸드 제품. 삼성전자 제공

삼성전자가 업계 최초로 '1테라비트(Tb) TLC 9세대 V낸드플래시(낸드)' 양산을 시작했다고 23일 밝혔다. 기존 제품보다 데이터 입출력 속도와 소비 전력 모두 좋아졌는데 회사 측은 인공지능(AI) 시대를 맞아 고용량·고성능 낸드의 중요성이 커진 만큼 이번 9세대 제품 양산으로 낸드 시장 경쟁에서 유리한 위치를 차지한다는 계획이다.

9세대 V낸드는 삼성전자의 현재 주력 제품인 8세대 V낸드의 뒤를 잇는 차세대 제품이다. 삼성전자는 업계 최소 크기의 셀(최소 저장 단위)을 구현해 9세대 V낸드의 비트 밀도(단위면적당 저장되는 비트 수)를 이전 세대 대비 약 1.5배 늘렸다고 밝혔다. 셀의 평면적도 줄였으며 셀 간섭 회피 기술과 셀 수명 연장 기술도 적용했다. 삼성전자는 이를 바탕으로 PCIe(고속 인터페이스 규격) 5.0 인터페이스를 지원하고 고성능 솔리드스테이트드라이브(SSD) 시장 점유율을 높인다는 계획이다.

TLC 9세대 V낸드는 첨단 공정으로 원가 경쟁력도 확보했다. 최소한의 공정으로 단수를 쌓아 올리는 것이 V낸드 원가 경쟁력의 핵심인데 삼성전자는 '채널 홀 에칭' 공정 기술력으로 '더블 스택' 구조를 구현해 업계 최대 단수 제품 양산에 성공했다.

채널 홀 에칭은 전기가 통하는 '몰드 층'을 순차적으로 쌓은 뒤 전자가 이동하는 홀(채널 홀)을 단 한 번에 뚫어 내는 기술로 이를 통해 생산 효율화를 이뤄냈다는 설명이다. 더블 스택은 낸드를 두 번에 나눠서 만든 뒤 한 개 칩으로 결합하는 방식이다. 쌓아 올린 단수는 290단 안팎인 것으로 알려졌다. 기존 제품인 8세대 낸드는 236단이다. 9세대 낸드는 데이터 입출력 속도가 8세대보다 33%, 소비 전력이 약 10% 개선됐다고 한다. 삼성전자는 올해 하반기 'QLC(Quad Level Cell) 9세대 V낸드'를 양산하는 등 AI 시대에 필요한 고용량·고성능 낸드를 추가로 내놓을 계획이다.

낸드는 전원이 끊긴 이후에도 각종 데이터가 남아있는 비휘발성 반도체다. 반도체 셀을 수직으로 쌓아 올려 저장 공간을 늘리는 적층 기술이 핵심으로 꼽힌다.

AI 서버 등의 수요가 폭발하며 낸드플래시 시장은 급성장하고 있다. AI 서버를 새로 지을 때마다 데이터 전송을 위한 SSD 수요도 동반 상승하기 때문이다. 시장조사기관 옴디아에 따르면 낸드플래시 매출은 2023년 387억 달러에서 2028년 1,148억 달러로 연평균 24%의 성장률을 기록할 전망이다. 옴디아는 "AI 관련 훈련과 추론에서 수요가 발생하고 있고 이를 위해서는 대규모언어모델(LLM)과 추론 모델을 위한 데이터 저장에 더 큰 용량이 필요하다"고 말했다.

이윤주 기자 misslee@hankookilbo.com