'D램+낸드' 장점만 쏙…삼성, 17년 만에 차세대 메모리 'M램' 양산

파운드리에 첫 적용

전원 꺼도 데이터 그대로…처리속도는 1000배 빨라져
별도의 대기전력 소모 없어

삼성전자가 속도가 빠른 D램과 전원이 꺼져도 데이터가 지워지지 않는 낸드플래시의 장점을 딴 차세대 메모리 ‘M램’ 양산을 시작했다. 2002년 차세대 메모리 연구를 시작한 지 17년 만에 나온 성과다. 최근 수요가 폭증하는 사물인터넷(IoT) 기반의 각종 정보통신기술(ICT) 제품에 주로 탑재될 것으로 예상된다. 삼성의 차세대 먹거리 사업이 될 전망이다.

1000배 빨라진 쓰기 속도

삼성전자는 6일 내장형 메모리 반도체 제품인 ‘eM램’을 양산한다고 발표했다. 메모리 반도체, 컨트롤러, 통신용 반도체 등 여러 기능을 수행하는 반도체들을 모듈처럼 한곳에 모은 시스템온칩(SoC)에 장착되는 메모리 반도체다. 전원을 꺼도 데이터가 사라지지 않는 낸드플래시 특성을 가지면서 쓰기 속도는 기존 내장형 제품(e플래시)보다 1000배 빠르다.

삼성전자 관계자는 “기존 메모리 제품과 달리 소프트웨어 등을 업그레이드할 때 기존 데이터를 삭제할 필요가 없어 쓰기 속도가 획기적으로 개선됐다”고 말했다. 이어 “전원이 꺼진 상태에서 데이터를 계속 유지할 수 있어 별도의 대기 전력도 소모되지 않는다”고 덧붙였다. 읽기 속도는 기존 제품과 비슷한 수준인 것으로 알려졌다.

삼성전자가 M램을 양산한 것은 2002년 삼성전자 반도체연구소가 차세대 반도체 연구를 시작한 지 17년 만이다. D램과 낸드플래시를 대체할 메모리 반도체를 개발하겠다는 계획으로 시작했다. 메모리 용량을 키우면서 동시에 생산단가를 낮출 수 있는 미세 공정 기술을 확보하는 데 적지 않은 어려움을 겪은 것으로 알려졌다.

첫 양산 제품은 기업 고객들의 주문과 설계에 따라 수탁 생산하는 파운드리용으로 나왔다. 삼성전자는 M램을 D램과 낸드플래시처럼 표준화된 제품으로 대량 생산하기보다는 IoT 기능이 필요한 스마트 시계, 전기밥솥 등 소형 전자기기 및 제품용으로 생산하는 것이 적합하다는 판단을 한 것으로 알려졌다.

IoT 전자기기에 활용도 높아

삼성전자는 새로운 혁신 기술도 도입했다. 반도체 원판인 실리콘 웨이퍼 위에 절연막을 씌워 외부로 새는 전력량을 줄일 수 있는 FD-SOI 공정을 도입했다. 전력 소비량이 크게 줄어들면서 완전 무선이어폰 등 초소형 정보기술(IT) 기기에도 장착할 수 있다고 회사 측은 설명했다.

삼성전자는 앞으로 기술 혁신을 통해 집적도를 높이면서 생산 단가를 떨어뜨릴 수 있는 후속 제품을 선보일 계획이다.

이번 제품은 28나노 공정 기반으로 생산하지만 18나노급 미세 공정도 개발하고 있는 것으로 전해졌다. 회사 관계자는 “현재 양산 제품보다 용량을 몇 배 더 키운 1기가비트(Gb)급 eM램도 연내 시험 생산할 예정”이라고 말했다.

반도체업계에서는 M램이 D램 또는 낸드플래시를 대체하기보다는 다양한 성능과 기능을 가진 메모리 제품이 상당 기간 공존할 가능성이 크다고 보고 있다. M램은 IoT를 기반으로 하는 전자기기에 대한 수요 때문에 시장이 가파르게 성장할 것으로 업계는 기대하고 있다.

경쟁사들도 앞다퉈 제품 개발에 나서고 있다. 인텔은 작년 말 미국 샌프란시스코에서 열린 국제반도체소자학회(IEDM)에 M램 제품을 선보였다. 파운드리업계 1위인 TSMC도 22나노급 내장형 M램을 개발하고 있는 것으로 전해졌다.

좌동욱 기자 leftking@hankyung.com