삼성전자, 업계 첫 ‘소비자용 4비트 SSD’ 양산, QLC SSD 상용화 시대 열다

삼성전자가 1Tb(테라비트) 4비트 V낸드(V4) 기반으로 ‘소비자용 4TB(테라바이트) QLC(4비트, Quad Level Cell) SATA SSD(Solid State Drive)’를 업계 최초로 본격 양산합니다.

이 제품은 기존 고성능 3비트 SSD와 동등 수준의 성능과 동작 특성을 구현해 소비자용 SSD 시장에서 초고용량 시장의 성장을 주도할 것으로 기대됩니다.

1Tb 4비트(QLC) V낸드 적용해 소비자용 ‘TB SSD 라인업’ 업계 첫 양산

2006년 32GB 1비트(SLC, Single Level Cell) SSD를 출시하며 업계 최초로 PC SSD시장을 창출한 삼성전자는 2010년 2비트(MLC, Multi Level cell) SSD, 2012년 3비트(TLC, Triple Level Cell) SSD에 이어 올해 7월부터는 4비트(QLC, Quad Level Cell) SSD를 업계 최초로 양산하며 SSD 시장 수요를 지속 견인해 나가고 있습니다.

QLC(4비트)는 1개의 셀(CELL)에 2진수 4자리 데이터를 담는 기술로, 셀 하나에 저장하는 데이터가 기존 3비트에서 4비트로 늘어나면 동일 칩 크기에서 저장 용량을 33%나 늘릴 수 있습니다.

하지만 하나의 셀이 구분해야 하는 데이터의 경우의 수가 8개에서 16개로 늘어나면서 각 단위당 전하량(보관된 전자의 총합)이 절반수준으로 낮아져 더욱 세밀하게 제어해야 하므로 제품의 최고 성능 달성과 속도를 지속 유지하는 기술적 난이도가 급속도로 높아집니다.

3비트 SATA SSD 수준 성능 확보로 4비트 SSD 제품 경쟁력 강화

삼성전자는 4세대(64단) 1Tb 4비트 V낸드 칩 32개를 이용해 업계 최대인 4TB SSD를 만들었으며, 기존 고성능 3비트 SSD용 컨트롤러와 TurboWrite 기술을 활용해 ‘4TB QLC SATA SSD’의 읽기 속도 540MB/s 와 쓰기 속도 520MB/s를 구현했습니다. 이는 기존 고성능 3비트 SSD와 동등 수준입니다.

한편, 1Tb 4비트 V낸드는 칩 하나만으로 스마트폰에 탑재하는 고성능 128GB 메모리카드를 만들 수 있어 향후 고성능, 고용량 스토리지의 대중화에 큰 기여를 할 것으로 보입니다.

삼성전자 메모리사업부 전략마케팅팀 한재수 부사장은 “새롭게 출시하는 소비자용 4비트 SSD는 테라바이트 SSD 대중화를 선도하게 될 것이다.”며, “향후 소비자 시장에 이어 기업 시장까지 적용분야가 확대되며 테라바이트 SSD 제품의 비중이 빠르게 높아질 것이다.”라고 강조했습니다.

향후 성능 향상한 차세대 4비트 V낸드 개발로 SSD 라인업 지속 확대

삼성전자는 올해 소비자용 2.5인치 4비트 SSD 라인업으로 1, 2, 4TB 등 3가지 모델을 출시할 예정입니다.

또한 기업용 M.2 NVMe SSD를 연이어 출시하는 한편, 추후 성능과 특성을 향상시킨 5세대(9x단) 4비트 V낸드 양산을 통해 4비트 SSD 라인업을 지속 확대하며 다양한 고객들의 수요 증가에 차질 없이 대응해 나갈 계획입니다.

[참고]

□ 낸드플래시 메모리의 데이터 저장 방식
: 데이터를 저장하는 최소 단위인 셀에 몇 비트를 저장하는지에 따라SLC/MLC/TLC/QLC로 구분한다. 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), 한 셀에 8가지로 구분되는 3bit의 정보를 저장하는 TLC(Triple Level Cell), 마지막으로 한 셀에 16가지로 구분되는 4bit 정보를 저장하는 QLC(Quad Level Cell)로 구분한다.

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

* 저장 비트수 별, 셀이 구별해야 하는 경우의 수
· SLC(Single Level Cell): 2개 (0,1)
· MLC(Multi Level Cell): 4개 (00,01, 10, 11)
· TLC(Triple Level Cell): 8개 (000, 001, 010, 011, 100, 101, 110, 111)
· QLC(Quad Level Cell): 16개 (0000, 0001, 0010, 0011, 0100, 0101, 0110, 0111, 1000, 1001, 1010, 1011, 1100, 1101, 1110, 1111)

□ SATA(Serial ATA) SSD
: 데이터 전송을 위해 만든 컴퓨터 데이터 연결 방식의 한 종류로, 직렬 전송 방식을 사용하는 인터페이스를 적용한 낸드플래시 기반의 대용량 저장장치

□ PCIe(Peripheral Component Interconnect-Express)
: 직렬 전송 방식의 인터페이스로 SATA에 이은 차세대 인터페이스

□ NVMe(Non-Volatile Memory express)
: PCIe 인터페이스 기반의 SSD를 탑재한 서버, PC의 성능과 설계 유연성을 높일 수 있도록 만든 프로토콜로 초고속, 고용량의 데이터 처리에 적합하다.