SK하이닉스,‘꿈의 기술’ 238단 낸드 세계 첫 개발

최소 크기… 내년 상반기 양산
이전세대 대비 생산성 34% ↑
데이터 전송 속도 50% 빨라져

“미·중 반도체 패권 경쟁 속
초기술 격차로 경쟁력 확보”

SK하이닉스가 세계 최초로 238단 낸드플래시(사진) 개발에 성공했다. 200단 이상 낸드플래시는 기술적 난도가 높아 ‘꿈의 기술’로 불린다. SK하이닉스가 이번에 개발한 제품은 현존하는 메모리 반도체 중 최고층이다. 미·중 반도체 패권 경쟁 심화로 위기감이 심화하고 있는 상황에서 돌파구 마련과 승부수를 위해선 결국 이 같은 초기술 격차 확보에 주력해야 한다는 제언이 나온다.

SK하이닉스는 최근 238단 512기가비트(Gb) TLC(Triple Level Cell) 4D 낸드플래시 샘플을 고객에게 출시했으며, 내년 상반기 중 본격적인 양산에 들어갈 계획이라고 3일 밝혔다. 200단 이상 낸드플래시 양산 계획을 밝힌 것은 지난달 232단 낸드플래시 양산을 선언한 마이크론에 이어 업계 두 번째다. 삼성전자는 176단 낸드플래시를 양산 중이며, 200단 이상 기술은 개발을 마친 것으로 알려졌다.

SK하이닉스 관계자는 “2020년 12월 176단 낸드를 개발한 지 1년 7개월 만에 차세대 기술 개발에 성공했다”며 “특히 이번 238단 낸드는 최고층이면서도 세계에서 가장 작은 크기의 제품으로 구현됐다는 데 의미가 있다”고 말했다.

낸드플래시는 전원이 꺼져도 데이터가 저장되는 메모리 반도체다. 데이터를 저장하는 셀(cell)의 층수를 ‘단(段)’이라고 부른다. 238단 낸드플래시는 셀을 238겹 쌓아 올렸다는 의미다. 적층 기술은 빌딩처럼 셀을 수직으로 쌓아 올려 데이터 용량을 늘리는 기술로, 낸드플래시 경쟁력 향상을 위해선 고차원의 적층 기술이 필요하다.

SK하이닉스는 2018년 개발한 96단부터 기존 3D를 넘어선 4D 제품을 선보여 왔다. 4D는 3D 대비 단위당 셀 면적이 줄어들면서도 생산효율은 높아지는 장점을 갖고 있다.

특히 이번 238단은 단수가 높아진 것은 물론, 세계 최소 크기로 만들어져 이전 세대인 176단 대비 생산성이 34% 높아졌다고 회사는 설명했다. 데이터 전송 속도도 초당 2.4Gb로 이전 세대 대비 50% 빨라졌다. 또, 칩이 데이터를 읽을 때 쓰는 에너지 사용량도 21% 줄었다.

SK하이닉스는 이날 미국 캘리포니아주 샌타클래라에서 막을 올린 ‘플래시 메모리 서밋 2022’에서 신제품을 공개했다. 행사 기조연설에 나선 최정달 SK하이닉스 부사장은 “4D 낸드 기술력을 바탕으로 개발한 238단을 통해 원가, 성능, 품질 측면에서 글로벌 톱클래스 경쟁력을 확보했다”며 “기술 한계를 돌파하기 위해 혁신을 거듭해 나갈 것”이라고 말했다.

장병철 기자 jjangbeng@munhwa.com