낸드 200단 시대가 열리고 있다. 낸드 플래시 반도체 업체들의 적층 경쟁이 심화되며 셀을 수직으로 쌓는 최고층 경쟁이 200단대에서 이뤄지고 있다.

SK하이닉스가 현존 최고층 238단 낸드 개발에 성공했다. 3일 SK하이닉스는 238단 512기가비트 TLC(Triple Level Cell) 4D 낸드플래시 샘플을 고객에게 출시했고, 내년 상반기 양산에 들어간다는 계획을 발표했다.

미국 마이크론이 지난달 세계 최초로 232단 낸드플래시를 출하한 것에 맞서 이번에 SK하이닉스가 그보다 높은 238단을 구현하는 데 성공하며 기술력을 입증했다.

SK하이닉스는 이날 미국 산타클라라에서 개막한 낸드플래시 업계 세계 최대 규모 컨퍼런스인 ‘플래시 메모리 서밋(Flash Memory Summit, FMS) 2022’에서 신제품을 공개했다. 행사 기조연설에서 NAND 개발을 담당하는 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.

올해 행사 기조연설에서 SK하이닉스는 낸드 솔루션 자회사인 솔리다임(Solidigm)과 함께 공동 발표를 진행했다.

SK하이닉스는 2018년 개발한 낸드 96단부터 기존 3D를 넘어선 4D 제품을 선보여왔다. 4차원 구조로 칩이 구현되는 4D를 만들기 위해 이 회사 기술진은 CTF(Charge Trap Flash)와 PUC(Peri Under Cell) 기술을 적용했다. 4D는 3D 대비 단위당 셀 면적이 줄어들면서도 생산효율은 높아지는 장점을 가진다.

이번 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.

이와 함께 238단의 데이터 전송 속도는 초당 2.4Gb로 이전 세대 대비 50% 빨라졌다. 게다가 칩이 데이터를 읽을 때 쓰는 에너지 사용량이 21% 줄어, 전력소모 절감을 통해 ‘전성비’ 추세에 부합할 것으로 보인다.

SK하이닉스는 PC 저장장치인 cSSD(client SSD)에 들어가는 238단 제품을 먼저 공급하고, 이후 스마트폰용과 서버용 고용량 SSD 등으로 제품 활용 범위를 넓혀간다는 계획이라고 밝혔다. 이어 내년에는 현재의 512Gb보다 용량을 2배 높인 1Tb 제품도 선보일 예정이다.

SK하이닉스 측은 “2020년 12월 176단 낸드를 개발한 지 1년 7개월 만에 차세대 기술개발에 성공했다”며 “특히 이번 238단 낸드는 최고층이면서도 세계에서 가장 작은 크기의 제품으로 구현됐다는 데 의미를 둔다”고 밝혔다.