[반도체 용어 사전] 낸드플래시 메모리의 데이터 저장 방식

메모리카드, USB, SSD 등 스토리지는 낸드 플래시(NAND Flash) 메모리를 사용하여 데이터를 저장한다. 또한 낸드 플래시의 타입은 데이터를 저장하는 방식에 따라 SLC, MLC, TLC로 나뉜다.

디지털 데이터를 구분하는 최소 단위는 bit라고 부른다. 데이터를 저장하는 하나의 셀(Cell)에 0과 1로 구분되는 1bit의 정보를 저장하는 SLC(Single Level Cell)와 00, 01, 10, 11로 구분되는 2bit의 정보를 저장하는 MLC(Multi Level Cell), 마지막으로 한 셀에 8가지로 구분되는 3bit의 정보를 저장하는 TLC(Triple Level Cell)로 나뉜다.

동일 공정의 경우 셀 1개를 구성하는 면적은 동일하지만 데이터 저장 방식에 따라 저장할 수 있는 데이터 용량과 응용처가 달라진다.

예를 들어, 64 bit 용량의 제품을 만들기 위해 하나의 셀에 1bit의 정보를 저장하는 SLC는 64개, 2bit의 정보를 저장하는 MLC는 32개, TLC는 22개의 셀이 필요하다.

SLC는 MLC나 TLC에 비해 작업이 단순하기 때문에 일반적으로 오류가 적고 속도가 빨라, 장기간 높은 신뢰성을 요구하는 자동차, 항공기 스토리지 등에 주로 사용된다.

MLC나 TLC는 SLC에 비해, 높은 속도 구현 등을 위한 기술적 난이도가 높아지나, 더 작은 공간만으로도 동일한 용량의 제품을 만들 수 있는 장점이 있다. 즉 한 장의 웨이퍼(Wafer)에 동일 용량기준으로 실제로 생산 가능한 칩의 숫자(Net die)가 증가해 원가 경쟁력이 높다. SLC를 비롯, MLC와 TLC는 차세대 대규모 데이터센터, 엔터프라이즈 서버, PC 등 다양한 분야에서 사용되며, 각 응용분야에서 요구되는 사용 규격에 맞춰 속도 및 내구연한 등 보증한도를 정하고 있다.