[CES 2013 혁신상] 30나노급 2GB LPDDR3, 세계 시장을 리드하다!

지난번 세계 최대의 가전쇼, CES 2013이 선정한 혁신상의 첫 번째 주인공인 64GB UHS-1 microSD 카드의 장점과 기술에 대해 알려 드렸는데요, 오늘은 그 두 번째 주인공, ’30나노급 2GB LPDDR3’를 소개해드리겠습니다.

■ LPDDR3(Low Power Double Data Rate3), 그것이 알고 싶다!

PC의 구조는 크게 5가지(중앙처리/ 주기억/ 보조기억/ 입력/ 출력장치)로 구분되는데요, PC의 중앙에서 사용자로부터 입력받은 명령어를 분석 및 처리하는 중앙처리장치(CPU), 이 CPU가 처리할 데이터를 보관해 빠른 연산을 돕는 주기억장치(RAM), 프로그램이나 데이터의 영구 보관이 가능한 보조기억장치(HDD/SSD), 명령어를 입력할 때 쓰는 입력장치(마우스/키보드 등), CPU에서 처리한 데이터를 사용자에게 전달하는 출력장치(모니터/스피커 등)로 구성됩니다.

여기서, 주기억장치인 D램(Dynamic RAM)은 전원을 끄면 데이터가 소멸되는 휘발성 기억소자로, 보조기억장치(HDD/SSD)보다 읽고 쓰는 속도가 매우 빠른데요, 이러한 특성 덕분에 D램은 CPU와 데이터를 주고 받으면서 CPU가 데이터를 빠르게 처리 할 수 있도록 하는 작업 공간 역할을 합니다. CPU의 연산 속도가 빨라질수록 D램과 주고 받아야 하는 데이터 양도 많아지기 때문에 D램의 읽고, 쓰는 속도도 함께 빨라 져야 하는 것이죠.

D램은 데이터를 읽고, 쓰는 속도가 얼마나 빠르냐에 따라 DDR1,2,3로 구분하는데요, 숫자가 하나씩 높아질 수록 데이터 처리 속도는 2배씩 빨라지게 됩니다. 이처럼, PC에 DDR(Double Data Rate) D램이 탑재되듯 모바일 기기에는 모바일에 적합한 D램이 필요한데요, 이동성이 강조되고 배터리를 사용해야하는 모바일 기기에 특화된 ‘초박형/ 대용량/ 고성능’ 모바일 D램이 바로 LPDDR(Low Power Double Data Rate) D램 입니다.

컴퓨터를 구성하는 CPU, 보조기억장치(HDD/SSD), 주기억장치(D램)와 같이, 모바일 기기에도 모바일 특성에 맞는 CPU(모바일 AP), 보조기억장치(eMMC), 주기억장치(LPDDR) 등이 탑재되는 것이죠.

CES 2013 혁신상 수상의 영광을 안은 30나노급 2GB LPDDR3는 삼성전자가 2012년 8월 세계 최초로 양산을 시작한 모바일 D램입니다. 이는 2011년 10월 업계 최초로 2GB LPDDR2 모바일 D램을 양산한 이후 불과 10개월 만의 일인데요,

수상의 주인공, 30나노급 2GB LPDDR3는 어떤 장점과 특징을 가지고 있을까요? 삼성전자 상품기획팀 김도균 책임을 만나 30나노급 2GB LPDDR3에 대한 이야기를 더 자세히 들어보았습니다.

■ CES 2013 혁신상 수상, 세계 최고임을 증명하다!

“삼성전자가 ‘세계 최초’로 개발한, ‘세계 최고’의 모바일 D램을 알리고 싶었습니다. 스마트폰과 태블릿 PC 등 모바일 기기 시장은 급격히 성장하고 있습니다. 이제 스마트폰은 내 손안의 PC라고 불릴 만큼 사용자들이 요구하는 성능과 그 기대치가 높아지고 있는 것이죠, 이 작은 기기에 대한 요구가 높아지면서 과거와 달리 모바일 D램의 역할도 매우 커졌습니다. 모바일 D램에서 가장 최신 기술이 적용된 제품이 30나노급 2GB LPDDR3입니다. 삼성전자가 세계 최초로 개발해 양산한 제품이죠, 삼성전자의 앞선 모바일 메모리 기술에 대한 자신감을 바탕으로 CES 2013 혁신상에 도전하게 됐습니다.”

CES 2013 혁신상 출품을 담당한 김도균 책임은 출품 계기에 대해 확신에 찬 목소리로 답변했습니다. 제품의 우수성과 그에 대한 자신감이 만들어 낸 수상이라고 할 수 있는데요, 30나노급 2GB LPDDR3의 특성인 “초박형/ 대용량/ 고성능”은 무엇을 의미할까요? 김도균 책임의 이야기를 더 들어보았습니다.

■ 초박형, 대용량, 고성능! 세 마리 토끼를 모두 잡은 LPDDR3!

“앞서 설명한 것과 같이 2GB LPDDR3(Low Power Double Data Rate3)는 모바일 기기에 맞게 특화된 D램입니다. 이름에 붙은 LP, 즉 ‘Low Power’가 나타내듯이 PC에서 사용되는 일반 D램과 같은 역할을 수행하지만, 2GB 용량을 기준으로 일반 DDR3와 비교했을 때, 동작 상태는 85%, 대기 상태는 13% 수준의 전력만 사용하게 됩니다.”

김도균 책임은 모바일 D램의 경우, 사용 전력량과 속도, 그리고 고용량을 작고 얇게 만드는 것이 무엇보다 중요하다고 말합니다.

“과거 피쳐폰 시대를 떠올려 보세요. 지금처럼 앱도 다양하지 않았고 주로 통화와 문자의 기능만 사용했죠, 하지만 지금은 대화면 TV급 해상도의 화면으로 동영상이나 게임을 즐기기도 하고, 스마트폰에 내장되어 있는 고화소 카메라의 다양한 기능들이 기본이 되면서, 과거보다 많은 데이터를 더욱 빠른 속도로 처리해야 합니다. 모바일 기기는 PC와 달리 제한된 공간에서 PC에 버금가는 다양한 고사양 기능을 구현해야 합니다. 이러한 요구사항을 충족하기 위해 모바일 D램은 제품 기획 단계부터 칩 사이즈, 용량, 그리고 전력소모량 등이 고려해 설계합니다.”

LPDDR 뒤에 붙는 숫자는 속도를 의미합니다. D램의 속도 규격은 전자기기에 들어가는 반도체의 규격 및 표준을 결정하는 JEDEC(국제 반도체표준화기구: Joint Electron Engineering Council)에서 규정하는데요, JEDEC은 D램의 속도 규격을 데이터 전송 통로인 핀(pin) 당 스피드로 나누고 있습니다.

“핀 당 데이터를 읽고 쓰는 속도 관점에서 400Mbps이면 1, 두 배 속도인 800Mbps는 2, 네 배 속도인 1,600Mbps는 3으로 정의됩니다. 세계 최초로 개발된 삼성전자 2GB LPDDR3는 총 64개의 핀으로 구성되어 핀 당 1,600Mbps, 64개의 핀이 모두 구동하면 최대 12.8GB/sec의 데이터를 처리할 수 있죠. (1.6GB * 64 = 12.8GB, 1Byte = 8bit)”

이처럼 삼성전자 2GB(16Gb) LPDDR3는 모바일 기기의 특성과 사용자 니즈가 반영된 모바일 D램이라고 할 수 있는데요, ‘초박형, 대용량, 고성능’이라는 3박자를 갖춘 우수성과 미래 모바일 시장을 선도할 기술이라는 점이 CES 2013에서 인정받은 것입니다.

■ 모바일 D램, 모바일 기기 선택 시 중요 요소!

2GB LPDDR3 모바일 D램의 전망은 어떨까요? 최신 기술의 집합 2GB LPDDR3는 올해 출시되는 하이엔드급 고사양의 스마트폰이나 태블릿 PC에 채용될 예정인데요, 2013년에는 보다 많은 모바일 제품을 통해 만나 볼 수 있을 것 같습니다.

또한 김도균 책임은 모바일 기기 선택 시, D램의 사양을 고려하는 것도 중요한 요소 중의 하나가 될 것이라고 강조했습니다.

“PC는 모듈 형태로 되어 있기 때문에 사용자가 원하면 언제든지 쉽게 D램을 교체할 수 있습니다. 하지만, 모바일 기기는 제한된 공간 안에 여러 소자가 함께 배치되기 때문에, 부품 하나를 교체하는 것이 거의 불가능 합니다. 후회 없는 구매를 위해 모바일 D램과 같은 부품들의 성능도 꼼꼼히 확인해보면 좋겠죠?”

모바일 D램 시장은 스마트폰이 등장한 후 급성장한 시장입니다. 그만큼 발전 가능성도 매우 큰데요, 미래에는 얼마나 더 큰 용량과, 빠르고, 슬~림한 모바일 D램이 출시될지 기대되지 않나요? 앞으로도 삼성전자는 프리미엄 시장을 선점하고, 경쟁력 우위를 더욱 강화해 나갈 예정이랍니다.