SK하이닉스, 96단 '4D 낸드' 개발 성공…"세계최초 CTF 기반"

"칩 사이즈 30% 이상 줄이고 쓰기·읽기 속도는 30% 향상"

SK하이닉스가 기존 3D(3차원) 낸드플래시 메모리 반도체 제품에서 한 차원 진화한 '4D 낸드플래시' 개발에 성공했다.

SK하이닉스는 4일 "3D 낸드플래시에 주로 적용되는 CTF(Charge Trap Flash) 구조에 PUC(Peri Under Cell) 기술을 결합한 '96단 512기가비트급 TLC(트리플 레벨 셀) 4D 낸드플래시'를 세계 최초로 개발했다"고 밝혔다.

CTF는 기존 2D 낸드에서 주로 채용했던 '플로팅 게이트'의 한계를 극복하기 위해 셀 간의 간섭을 최소화함으로써 성능과 생산성을 혁신적으로 개선한 기술로, 대부분 메모리 업체들이 3D 낸드에 채용하고 있다.

PUC는 데이터를 저장하는 셀 영역 하부에 셀 작동을 관장하는 주변부 회로를 배치하는 기술이다.

SK하이닉스는 CTF 기반에서는 처음으로 PUC 기술을 도입했다는 차별성을 강조하기 위해 이 제품의 이름에 '4D'를 붙였다고 설명했다.

이 제품은 기존의 72단 512기가비트 3D 낸드보다 칩 크기는 30% 이상 줄었고, 웨이퍼 당 비트 생산은 1.5배 수준으로 늘었다.

또 동시 처리 가능한 데이터는 업계 최고 수준인 64킬로바이트에 달하며, 쓰기·읽기 성능도 72단 제품보다 각각 30%와 25% 향상됐다.

특히 칩 크기가 줄어들었기 때문에 1개로 기존 256기가비트 3D 낸드 2개를 완벽하게 대체할 수 있어 생산원가 측면에서 유리하다고 회사 측은 강조했다.

또 다중 게이트 절연막 구조와 새로운 설계 기술을 도입해 데이터 전송 속도를 높인 동시에 동작 전압은 1.2V(볼트)로 낮춰 기존 72단에 비해 전력효율도 개선했다고 덧붙였다.

지난 8월 미국 산타클라라에서 열린 '플래시 메모리 서밋'(FMS)에서 4D 낸드 기반의 차세대 낸드플래시 솔루션 출시 계획을 밝혔던 SK하이닉스는 이번에 개발한 4D 낸드 제품을 탑재한 1TB(테라바이트) 용량의 소비자용 SSD(솔리드스테이트드라이브)를 올해 안에 선보이기로 했다.

아울러 72단 기반 기업용 SSD도 내년에 96단으로 전환해 경쟁력을 강화한다는 전략이다.

또 96단 4D 낸드 기반의 1테라비트급 TLC와 1테라비트급 QLC(쿼드 레벨 셀) 제품도 내년 중에 출시할 예정이다.

낸드 마케팅 담당 김정태 상무는 "CTF 기반 96단 4D 제품은 업계 최고 수준의 원가경쟁력과 성능을 동시에 갖추며 우리 사업의 이정표가 될 것"이라며 "연내 초도 양산에 이어 최근 준공한 충북 청주 M15 생산라인에서 본격 양산에 돌입할 계획"이라고 말했다.

/연합뉴스