업계 최고 적층 96단 512Gbit TLC 4D 낸드 개발

설계·공정 기술 혁신으로 읽기 및 쓰기 성능 약 30% 향상

[위클리오늘=전상윤 기자] SK하이닉스는 지난 달 말 세계 최초로 CTF와 PUC를 결합한 4D 낸드(이하 '4D 낸드') 구조의 96단 512Gbit(기가비트) TLC 낸드플래시 개발에 성공해 연내 초도양산에 진입한다고 밝혔다.

512Gbit 낸드는 칩 하나로 64GByte(기가바이트)의 고용량 저장장치 구현이 가능한 고부가가치 제품이다.

SK하이닉스 4D 낸드는 기존 일부 업체가 플로팅 게이트 셀 구조에 PUC를 결합한 방식과 달리, SK하이닉스를 포함한 대부분 업체가 3D 낸드에 채용 중인 CTF 셀 구조와 PUC 기술을 결합한 점이 특징이다.

SK하이닉스는 특성이 우수한 CTF 기반에서는 최초로 PUC를 도입해 최고 수준의 성능·생산성을 동시에 구현한 차별성을 강조하기 위해 이 제품을 'CTF 기반 4D 낸드플래시'로 명명했다고 밝혔다.

CTF 기술은 기존 2D 낸드에서 주로 채용했던 플로팅 게이트의 한계를 극복한 기술로, 셀간 간섭을 최소화해 성능과 생산성을 혁신적으로 개선한 기술이다.

또 PUC 기술은 데이터를 저장하는 셀 영역 하부에 셀 작동을 관장하는 주변부(Peri) 회로를 배치하는 기술이다.

이 제품은 72단 512Gbit 3D 낸드보다 칩 사이즈는 30%이상 줄었고, 웨이퍼당 비트(bit) 생산은 1.5배 증가했다.

또한 한 칩 내부에 플레인을 4개 배치해 동시 처리 가능한 데이터를 업계 최고 수준인 64KByte(킬로바이트)로 2배 늘렸다.

뿐만 아니라, 기존 3D 낸드 대비 4D 낸드의 장점인 작은 칩 사이즈를 활용해 스마트폰용 모바일 패키지에 탑재 가능하도록 개발됐다.

그 결과, SK하이닉스의 96단 512Gbit 4D 낸드 1개로 기존 256Gbit 3D 낸드 2개를 완벽하게 대체할 수 있어 원가 측면에서도 매우 유리하다.

우선 96단 512Gbit 4D 낸드로 자체 개발 컨트롤러와 펌웨어를 탑재한 최대1TByte(테라바이트) 용량의 소비자용 SSD를 연내 선보일 계획이다.

기존 FMS에서 발표한대로 휴렛팩커드·마이크로소프트 등 대형고객의 인증을 마치고 사업을 본격화하고 있는 72단 기반 기업용 SSD도 내년에 96단으로 전환해 기업용 SSD 사업 및 경쟁력을 한층 강화할 전망이다.

이와 함께 차세대 스마트폰에 채용 예정인 UFS 3.0 제품도 자체 컨트롤러와 펌웨어를 탑재해 내년 상반기 출시하는 등 차세대 모바일 솔루션 시장 공략에도 나선다.

아울러 SK하이닉스는 96단 4D 낸드 기반의 1Tbit(테라비트) TLC와 1Tbit QLC제품도 내년 중 출시 예정이다.

한편 SK하이닉스는 96단 4D 낸드와 동일한 기술을 적용한 차세대 128단 4D 낸드 제품을 동시 개발 중이며, 이를 통해 낸드플래시 사업 경쟁력을 지속적으로 강화해나갈 계획이라고 밝혔다.