메모리카드의 한계를 뛰어넘다! 삼성전자 ‘UFS’ 한 눈에 보기

빠른 속도로 진화를 거듭하며 소비자들에게 보다 스마트한 라이프를 선사하고 있는 스마트폰에는 다양한 반도체가 탑재되어 있습니다. 그 중 우리의 스마트폰 속 소중한 사진과 영상과 같은 데이터가 어떤 반도체에 저장되어 있는지 알고 계시나요? 바로 UFS 규격의 낸드 플래시 메모리 ‘eUFS(embedded Universal Flash Storage)’입니다.

eUFS는 저전력과 고성능을 동시에 추구하는 메모리로, 모바일 기기에 내장하는 저장용 메모리 반도체인 eMMC(embedded Multi Media Card) 보다 읽기/쓰기 속도가 빨라 eMMC를 대체하는 스마트폰용 차세대 메모리로 꼽히고 있습니다.

유니버설 플래시 스토리지(UFS), 메모리 카드 성능의 한계를 뛰어넘다!

UFS는 국제 반도체 표준화 기구 ‘제덱(JEDEC)’의 내장 메모리 규격인 ‘UFS 인터페이스’를 적용한 차세대 초고속 플래시 메모리입니다. 2013년 UFS 2.0 표준이 제정된 이후, 최근 2020년 UFS 3.1 버전까지 발표됐습니다.

UFS는 스마트폰과 태블릿PC 등의 전자제품을 위한 플래시 스토리지 규격인데요. 오래 전부터 모바일 제품에 사용됐던 스토리지 솔루션인 eMMC와 SD카드보다 빠른 속도와 저전력, 높은 신뢰성이 장점으로 부각되며 각광받고 있습니다.

UFS와 eMMC의 가장 큰 차이점은 데이터 전송 방식의 차이입니다. 데이터를 읽고 쓰는 방식이 병렬에서 직렬로 바뀌었으며, 쌍방향 소통이 가능해진 것이죠. UFS는 LVDS(Low-Voltage Differential Signaling) 직렬 인터페이스를 통해 동시에 읽고 쓰기가 가능한 반면, eMMC는 라인 숫자가 많아도 한 번에 읽기 또는 쓰기의 한 작업만 할 수 있어 동시에 두가지 작업이 불가능합니다.

플래시 메모리 NO.1
삼성전자의 세계 최초 UFS 양산 히스토리

※ 용어설명
∙ 연속 읽기 속도: 스토리지 메모리에 이미 저장된 영화 등을 불러오는 속도(MB/s)
∙ 연속 쓰기 속도: 스토리지 메모리에 영화와 같은 데이터를 저장하는 속도(MB/s)
∙ 임의 읽기 속도: 스토리지 메모리와 기기 간의 데이터를 입력하는 속도 (IOPS)
∙ 임의 쓰기 속도: 스토리지 메모리와 기기 간의 데이터를 출력하는 속도 (IOPS)
∙ IOPS(Input/Output Operations Per Second·IOPS): 초당 데이터 입출력 횟수(속도)로 하드 디스크 드라이브(HDD), SSD 등의 저장 장치 성능을 나타내는 단위

플래시 메모리는 우리에게 익숙한 USB부터 손톱만한 크기에 많은 데이터를 담을 수 있어 모바일 전자기기에 두루 사용되는 (마이크로)SD 카드, 빠른 속도로 HDD를 대체하고 있는 차세대 저장장치 SSD, 모바일 및 태블릿의 저장용량을 실질적으로 규정했던 eMMC에 이르기까지 많은 발전을 거듭했습니다. 삼성전자는 UFS 솔루션이 기존 널리 쓰이던 eMMC를 대체할 차세대 초고속 플래시 메모리로써 업계에 거센 변화의 바람을 몰고 올 것을 예상해, 업계 최초로 UFS 양산 체계를 갖추고, 2015년 1월 128GB UFS를 세계 최초로 양산했습니다.

그리고 2016년 기존 고성능 마이크로 SD카드보다 5배 이상 빠른 초고속 256GB UFS 카드를 세계 최초로 양산하기도 했습니다. UFS는 보통 내장 메모리로서 스마트폰 등 전자제품 내부에 고정됐지만, 탈착이 가능한 메모리 카드 형태로 출시돼 SD카드를 대체할 차세대 외장 스토리지로도 주목 받았는데요. 이 제품은 외장형 메모리카드 중 최대 용량과 최고 속도를 구현한 것으로, 당시 2.5인치 SSD와 동일한 속도(530MB/s, 연속 읽기속도)를 달성하기도 했습니다. 내장 메모리는 물론 외장형 메모리까지 개발해 초고속 외장 메모리 카드 시장을 개척한 것이죠.

삼성전자는 2017년 9월에 차세대 자동차용 128GB eUFS를 세계 최초로 선보이며 모바일 기기를 넘어 차량용 메모리까지 이르는 프리미엄 메모리 시장 확대에도 힘을 쏟았습니다.

삼성전자의 세계 최초 UFS 양산은 용량에서도 단연 돋보였습니다. 2015년 128GB eUFS를 선보인 후 1년만인 2016년 256GB eUFS를 양산, 2017년 512GB eUFS를 출시한데 이어 2019년 1월에는 1TB eUFS를 양산하며 세계 최초로 테라바이트 모바일 메모리 시장을 개척했습니다. 이로 인해 소비자들은 스마트폰에 외장 메모리를 추가하지 않고도 프리미엄 노트북 수준의 용량을 사용할 수 있게 된 것입니다.

역대 최고 속도! FHD 영화 4초 만에 저장하는 ‘eUFS 3.1’

삼성전자가 지난달 세계 최초로 양산한 ‘512GB eUFS 3.1’은 기존 512GB eUFS 3.0 보다 약 3배 빠른 연속 쓰기 속도(1,200MB/s)로 FHD(5.0GB 기준) 영화 1편을 약 4초만에 저장할 수 있는데요. 스마트폰에 ‘512GB eUFS 3.1’ 메모리를 탑재하면 8K 초고화질 영상이나 수 백장의 고용량 사진을 빠르게 저장할 수 있어 더욱 편리한 스마트 라이프를 즐길 수 있습니다.

삼성전자는 2015년 플래그십 스마트폰에 UFS 솔루션을 적용한 이후 현재까지 그 시장을 확대하며 스마트폰의 놀라운 기술 혁신을 이뤄내고 있는데요. 컴퓨터보다 빠른 스마트폰의 기반에 이 UFS 솔루션이 있는 것입니다.

이처럼 스토리지계에 혜성처럼 등장한 UFS 솔루션은 내장형부터 외장형 스토리지까지 무한한 가능성을 지니고 있습니다. 앞으로도 삼성전자는 모바일 기기의 신세계를 열기 위해 UFS 솔루션에 대한 꾸준한 연구를 이어나갈 것인데요. 또 어떤 고성능, 고용량을 갖춘 제품으로 세계를 놀라게 할지 기다려집니다.