[비즈니스포스트] SK하이닉스 세계 최고층인 238단 4D 낸드플래시 개발에 성공했다.

SK하이닉스는 최근 238단 512Gb(기가비트) TLC(트리플 레벨 셀) 4D 낸드플래시 샘플을 고객에게 출시했고 2023년 상반기 양산에 들어간다고 3일 밝혔다.

낸드플래시는 한 개의 셀에 몇 개의 정보(비트 단위)를 저장하느냐에 따라 SLC(1개), MLC(2개), TLC(3개), QLC(4개), PLC(5개) 등으로 규격이 나뉜다.

SK하이닉스는 “2020년 12월 176단 낸드를 개발한 지 1년7개월 만에 차세대 기술개발에 성공했다”며 “특히 이번 238단 낸드는 최고층이면서도 세계에서 가장 작은 크기의 제품으로 구현됐다는 데 의미를 둔다”고 말했다.

SK하이닉스는 이날 미국 산타클라라에서 개막한 ‘플래시 메모리 서밋(FMS) 2022’에서 신제품을 공개했다

최정달 SK하이닉스 부사장은 “SK하이닉스는 4D 낸드 기술력을 바탕으로 개발한 238단을 통해 원가, 성능, 품질 측면에서 글로벌 톱클래스 경쟁력을 확보했다”며 “앞으로도 기술 한계를 돌파하기 위해 혁신을 거듭해 나갈 것”이라고 강조했다.

SK하이닉스는 2018년 개발한 낸드 96단부터 기존 3D를 넘어선 4D 제품을 선보여왔다. 4차원 구조로 칩이 구현되는 4D를 만들기 위해 SK하이닉스 기술진은 CTF(Charge Trap Flash)와 PUC(Peri Under Cell) 기술을 적용했다.

CTF는 전하를 도체에 저장하는 플로팅 게이트와 달리 전하를 부도체에 저장해 셀 사이의 간섭 문제를 해결한 기술이다. 플로팅게이트 기술보다 단위당 셀 면적을 줄이면서도 읽기, 쓰기 성능을 높일 수 있는 것이 특징이다.

PUC는 회로를 셀 회로 하단부에 배치해 생산효율을 극대화하는 기술이다.

4D는 3D 대비 단위당 셀 면적이 줄어들면서도 생산효율은 높아지는 장점이 있다.

SK하이닉스가 개발한 238단은 단수가 높아진 것은 물론, 세계 최소 사이즈로 만들어져 이전 세대인 176단 대비 생산성이 34% 높아졌다. 이전보다 단위 면적당 용량이 커진 칩이 웨이퍼당 더 많은 개수로 생산되기 때문이다.

238단의 데이터 전송 속도는 초당 2.4Gb로 이전 세대보다 50% 빨라졌다. 또 칩이 데이터를 읽을 때 쓰는 에너지 사용량이 21% 줄었다.

SK하이닉스는 PC 저장장치인 cSSD에 들어가는 238단 제품을 먼저 공급하고 이후 스마트폰용과 서버용 고용량 SSD 등으로 제품 활용 범위를 넓혀간다. 2023년에는 현재의 512Gb보다 용량을 2배 높인 1Tb 제품도 선보인다. 나병현 기자