삼성전자, 세계 최초 5세대 3차원 V낸드 [제공=삼성전자]

 
- 지난 5월 5세대 V낸드 양산 돌입…90단 이상 쌓는 적층기술 상용화
- 차세대 낸드 인터페이스 첫 적용해 역대 최고 속도 달성
- 용량ㆍ기능 동시 구현 통해 ‘초격차전략’ 가속화

[헤럴드경제=손미정 기자] 삼성전자가 세계 최초 5세대 V낸드 양산에 나서며 프리미엄 낸드플래시 시장 선점을 본격화했다.

삼성전자는 현재 주류제품인 4세대(62~72단) 낸드플래시 대비 적층수를 대폭 상향하고 최고 속도를 구현한 5세대(90단 이상) 낸드플래시 양산을 통해 반도체 시장의 ‘뜨거운 감자’인 단수 경쟁에서 독보적인 우위를 점하고, ‘차세대 V낸드 시장’을 빠르게 선점해나간다는 전략이다.

10일 삼성전자는 세계 최초로 차세대 낸드 인터페이스를 적용, 업계 최고 속도를 구현한 ‘256Gb(기가비트) 5세대 V낸드’를 본격 양산한다고 밝혔다.

삼성전자 측은 “지난 5월 5세대 V낸드 양산에 돌입했다”면서 “3대 혁신 기술을 이용해 ‘3차원(원통형) CTF 셀(CELL)’을 90단 이상 쌓아 세계 최고 적층기술을 상용화했다”고 밝혔다.

앞서 삼성전자는 지난 4월 1분기 실적 콘퍼런스콜에서 “5세대 V낸드는 연내 양산 및 생산량 확대를 목표로 하고, 4세대 제품 비중 확대에 주력할 것”이라고 밝힌 바 있다.

이번 5세대 V낸드 제품에는 ‘3차원 CTF 셀’을 850억개 이상 형성하는 역대 최고 난이도의 기술이 적용됐다.

해당 기술은 단층을 피라미드 모양으로 쌓고, 최상단에서 최하단까지 수직으로 수백나노미터 직경의 미세한 구멍을 뚫어 데이터를 저장하는 기술이다. 단수를 올리는데 비례해 높아지는 셀 영역의 높이를 20%나 낮추는 기술 개발로 4세대 제품대비 생산성도 30% 이상 높였다.

다만 이번 5세대 V낸드의 구체적인 적층수는 공개하지 않았다.

삼성전자는 5세대 V낸드 양산을 통해 더 이상의 ‘단수 경쟁은 없다’는 입장이다.

이번 5세대 V낸드에 90단 이상의 적층단수와 더불어 최고 수준의 속도와 안전성을 구현, 적층단수 뿐만 아니라 속도와 생산성, 안정성 부분에서 경쟁사와 격차를 벌리는 ‘초격차전략’을 유지하겠다는 청사진이다. 

업계 관계자는 “90단 이상을 쌓은 낸드플래시 양산이 시작됨으로써 더 이상의 단수 경쟁은 의미가 없어졌다”며 “단순히 누가 용량이 큰 다음 세대 제품을 먼저 만드느냐의 속도전이 아니라 이제는 용량과 기능을 어떻게 함께 구현하냐의 경쟁”이라고 설명했다.

이번 5세대 V낸드 양산 과정에서 삼성전자는 제품의 성능과 생산성을 극대화하기 위해 독자 개발한 ‘3대 혁신기술’을 적용했다.

삼성전자는 5세대 V낸드에 ‘초고속ㆍ저전압 동작 회로 설계’ 기술을 적용해 기존 4세대 대비 데이터 입출력 속도를 1.4배(초당 1.4Gb)까지 끌어올렸다. 동작전압은 33% 낮춰 4세대와 동일 수준의 소비전력량으로도 최고성능을 구현하도록 했다.

‘고속 쓰기ㆍ최단 읽기응답 대기시간 회로 설계’ 기술을 적용해 데이터를 쓰는 시간도 역대 최단 수준인 500μs(마이크로 초)로 4세대 V낸드보다 30% 단축시켰다. 동작을 멈춘 후 읽기응답 대기시간도 기존 대비 대폭 줄어든 50μs다. 또한 ‘텅스텐 원자층박막 공정 기술(Atomic Layer Deposition W)’을 통해 셀 영역의 높이가 20% 낮아짐에 따라 간섭 현상으로 인한 동작 오류를 방지하고, 동작 인식 범위를 넓혀 데이터를 더 정확하고 빨리 처리할 수 있도록 했다.

업계는 이번 삼성전자의 5세대 V낸드 양산으로 인한 경쟁사와의 격차가 2년 수준으로 늘어났을 것으로 보고 있다.

또다른 업계 관계자는 “리딩업체들이 빠르게 5세대 양산에 나서고 있고, 올해내로 양산이 가능할 것으로도 전망된다”면서 “단수 부분에서 격차는 1년 이하로 보이지만 속도까지 감안하면 2년급의 격차가 나는 것으로 보고 있다”고 설명했다.

경계현 삼성전자 메모리사업부 Flash개발실장(부사장)은 “5세대 V낸드 적기 개발로 빠르게 성장하는 프리미엄 메모리 시장에서 더욱 차별화된 제품과 솔루션을 선보이게 됐다”며 “향후 1Tb(테라비트)와 QLC(Quad Level Cell) 제품까지 V낸드 라인업을 확대해 차세대 메모리 시장의 변화를 더욱 가속화할 것”이라고 밝혔다.

balme@heraldcorp.com