SK하이닉스, 업계 첫 96단 4D 낸드플래시 내놓는다... 내년 상반기 본격 양산

4분기 96단 4D 낸드플래시의 샘플 출하를 시작으로 추격에 박차

연말 완공 예정인 '청주 M15' 공장서 첫 생산

백운규 산업통상자원부 장관이 지난달 30일 경기 이천 SK하이닉스 이천공장을 방문해 정태성 SK하이닉스 사장과 반도체 생산라인을 견학하고 있다. [사진=산업통상자원부 제공]

SK하이닉스가 업계 최초로 4D 낸드플래시를 내놓는다. 

9일 업계에 따르면 SK하이닉스는 지난 7일(현지시간)부터 3일간 미국 샌타클래라 컨벤션센터에서 열린 반도체 콘퍼런스 '플래시 메모리 서밋'에 참가해 세계 최초의 96단 4D 낸드플래시 출시 계획을 밝혔다. 올 연말 샘플 출하를 시작으로, 내년 상반기 시장에 본격 선보인다. 

◆ 청주 M15 공장 첫 작품

올해 연말 완공 예정인 SK하이닉스의 '청주 M15' 공장에서 처음으로 생산하는 96단 4D 낸드플래시는 기존 SK하이닉스의 최상급 모델인 72단(4세대) 3D 낸드플래시 대비 면적이 20% 줄어들고 읽기와 쓰기 속도는 각각 30%, 25%씩 빨라진다. 

SK하이닉스는 이 기술을 적용해 128단 낸드플래시도 개발할 수 있을 것이라고 기대하고 있다. 업계에서는 적층 경쟁의 심화로 5세대까지 빠르게 발전해왔으나, 기술력의 한계 등으로 인해 진화가 점점 둔화되는 상황이다. 4D 기술은 이를 극복해 향후 낸드플래시 시장의 한 축으로 자리잡을 것으로 업계에서는 보고 있다. 

업계 관계자는 "낸드플래시의 동작을 관장하는 페리(Peri) 영역을 셀(Cell: 데이터가 저장되는 최소 단위)의 하단에 배치(Peri Under Cell : PUC)해 적층 개념을 한 차원 높인 것”이라며 “셀 간 간섭을 최소화하고 간격을 좁히는 CTF(Charge Trap Flash) 형태의 구조를 갖춰 효율성도 높다"고 설명했다.

쉽게 말해 아파트(낸드플래시)에 반드시 필요한 주차장(페리)을 기존에 건물 옆에 지었다고 가정하면, 공간 활용을 위해 주차장을 지하로 옮겼다고 보면 된다. 낸드플래시의 크기는 작아지고, 제조비용은 줄어들게 된 셈이다.

◆ QLC 낸드플래시 내년 하반기 샘플 출시

SK하이닉스는 4D 기술로 QLC(쿼드레벨셀) 낸드플래시의 경쟁에도 뛰어든다. 내년 하반기에 샘플 출시한다는 방침이다.

QLC 낸드플래시는 기존 TLC(트리플레벨셀)과 같은 칩 크기에서 저장 용량을 33%나 늘릴 수 있어 빅데이터나 클라우드 컴퓨팅 용도의 대규모 데이터센터 시장에 주목받고 있다. 삼성전자는 지난 7월 칩 하나에 1테라비트(Tb) 용량을 구현한 QLC V낸드 기반의 소비자용 4테라바이트(TB) SSD를 업계 최초로 양산에 들어간 바 있다.

웨스턴디지털은 최근 도시바와 공동으로 96단 3D 낸드플래시 기반의 QLC 기술 개발을 완료하고, 본격적으로 샘플 출하를 시작했다. 웨스턴디지털이 발표한 96단 QLC 낸드플래시는 칩 하나에 1.33Tb로, 삼성전자가 양산하는 1Tb 64단 QLC V낸드보다 용량이 33% 크다.

업계 관계자는 “낸드플래시 업계가 96단과 QLC로 낸드플래시 공정을 일제히 고도화함에 따라 후발 개발 업체인 하이닉스는 4D라는 새로운 기술로 차별화를 꾀하는 것”이라며 “더불어 올해 하반기부터 낸드플래시의 생산에 들어가는 중국과의 기술 격차를 벌리려는 전략의 일환으로 보인다”고 전했다.

업계에 따르면 올해 1분기 세계 낸드플래시 시장은 삼성전자가 37%의 점유율로 1위를 차지하고 있으며, 도시바(19%), 웨스턴디지털(15%), 마이크론(11%), SK하이닉스(10%)가 그 뒤를 잇고 있다.