저전력 특성 공정+차세대 내장 메모리 기술 접목… 파운드리 리더십 강화

FD-SOI 공정은 실리콘 웨이퍼 위에 절연막을 씌워 누설 전류를 줄일 수 있는 공정이며, MRAM은 비휘발성(전원을 꺼도 데이터가 유지됨)이면서도 DRAM 수준으로 속도가 빠르다는 특성을 가지는 메모리 반도체입니다. 이 두 기술이 합쳐져 전력을 적게 소모하면서 속도도 매우 빠르고, 소형화가 쉬우면서도 가격까지 저렴한 차세대 내장 메모리가 만들어졌습니다.

삼성전자 파운드리 사업부는 SoC(System on Chip)에 이 제품을 결합해 파운드리 분야 기술 리더십을 강화했습니다.

내장형(embedded) 메모리는 IoT 기기 등 소형 전자 제품에 사용되는 MCU(Micro Controller Unit)나 SoC 같은 시스템 반도체에서 정보 저장 역할을 하는 메모리 모듈입니다. 주로 Flash를 기반으로 한 eFlash(embedded Flash Memory)가 사용됩니다.

그러나 eFlash는 데이터를 기록할 때 먼저 저장돼있던 기존 데이터를 삭제하는 과정을 거치기 때문에 속도와 전력효율 측면에서 단점이 있었습니다.

삼성전자의 ’28나노 FD-SOI eMRAM’ 솔루션은 데이터 기록시 삭제 과정이 필요없고, 기존 eFlash보다 약 1천 배 빠른 쓰기 속도를 구현합니다.

또한, 비휘발성 특성도 지녀 전원이 꺼진 상태에서 저장된 데이터를 계속 유지해 대기 전력을 소모하지 않으며, 데이터 기록시 필요한 동작 전압도 낮아 전력 효율이 뛰어납니다.

저전력, 소형화, 빠른 쓰기…IoT·AI에 최적의 솔루션 제공

삼성전자의 eMRAM 솔루션은 단순한 구조를 가지고 있어 기존 로직 공정 기반의 설계에 최소한의 레이어(Layer)를 더하는 것만으로 구현이 가능하기 때문에 고객들의 설계 부담을 줄이고 생산비용 또한 낮출 수 있습니다.

삼성전자 파운드리사업부 전략마케팅팀 이상현 상무는 “신소재 활용에 대한 어려움을 극복하고 차세대 내장형 메모리 솔루션을 선보이게 됐다”며, “이미 검증된 삼성 파운드리의 로직 공정에 eMRAM을 확대 적용하여 차별화된 경쟁력과 뛰어난 생산성을 제공함으로써 고객과 시장의 요구에 대응해갈 것” 이라고 밝혔습니다.

한편 삼성전자는 6일 기흥캠퍼스에서 ’28나노 FD-SOI 공정 기반 eMRAM’ 양산 제품의 첫 출하를 기념하는 행사를 가집니다.

삼성전자는 올해 안에 1Gb eMRAM 테스트칩 생산을 시작하는 등 내장형 메모리 솔루션을 지속 확대해 차별화된 파운드리 경쟁력을 제공한다는 전략입니다.

[참고자료]

□ FD-SOI (Fully Depleted-Silicon on Insulator, 완전공핍형 실리콘 온 인슐레이터)
– 실리콘 웨이퍼 위에 전기가 통하지 않는 절연막(SiO2)을 형성하고 그 위에 트랜지스터를 구성하는 기술로 트랜지스터 동작시 발생하는누설 전류를 크게 줄일 수 있는 특징이 있다. 

□ eMRAM(embedded Magnetic Random Access Memory, 내장형 MRAM)
– SoC에 내장(embedded)된 형태의 자성체 소자를 이용한 비휘발성 메모리로, 플래시 메모리 대비 쓰기 속도가 약 1000배 빠르고 전력 
소모가 적은 특징이 있다.

*참고영상:

□ MCU(Micro Controller Unit)
– 특정 시스템을 제어하는 두뇌 역할을 하는 반도체로 주로 소형 전자기기나 임베디드 시스템에 탑재돼 단순한 기능부터 특수한 기능까지 기기의 다양한 동작을 제어 한다.

□ SoC(System on Chip)
– 다양한 기능을 집약해 하나의 칩에 구현한 시스템반도체

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