삼성전자는 업계 최고 동작속도의 10.7Gbps LPDDR5X D램 개발에 성공하고 저전력∙고성능 D램 시장에서의 기술 리더십을 재확인했다.

* Gbps(Gigabit per second): 1초당 전송되는 기가비트 단위의 데이터
* LPDDR5X: Low Power Double Data Rate 5X

본격적인 AI 응용이 활성화 되면서 기기 자체에서 AI를 구동하는 ‘온디바이스 AI(On-device AI)’ 시장이 빠르게 확대되고 있어 저전력∙고성능 LPDDR의 역할이 그 어느 때보다 커지고 있다.

이번 제품은 12나노급 LPDDR D램 중 가장 작은 칩으로 구현한 저전력∙고성능 메모리 솔루션으로 온디바이스 AI 시대에 최적화됐다. 향후 모바일 분야를 넘어 ▲AI PC ▲AI 가속기 ▲서버 ▲전장 등 다양한 응용처에 확대 적용될 것으로 기대된다.

전 세대 제품 대비해서는 ▲성능 25% ▲용량 30% 이상 각각 향상됐고, 모바일 D램 단일 패키지로 최대 32기가바이트(GB)를 지원한다.

삼성전자는 이번 제품에 저전력 특성을 강화하기 위해 성능과 속도에 따라 전력을 조절하는 ‘전력 가변 최적화 기술’과 ‘저전력 동작 구간 확대 기술’등을 적용해 전 세대 제품보다 소비전력을 약 25% 개선했다.

* 전력 가변 최적화 기술: 전력 절감 기술 중 하나, 프로세서에 공급되는 전압과 주파수를 동적으로 변경하여 성능과 전력소모를 함께 조절하는 기술
* 저전력 동작 구간 확대 기술: 저전력으로 동작하는 저주파수 구간을 확대하여 전력소모를 개선하는 기술

이를 통해 모바일 기기에서는 더 긴 배터리 사용 시간을 제공하고 서버에서는 데이터를 처리하는 데 소요되는 에너지를 감소시킬 수 있어 총 소유 비용(TCO, Total Cost of Ownership) 절감이 가능하다.

삼성전자 메모리사업부 상품기획실장 배용철 부사장은 “저전력, 고성능 반도체의 수요가 증가함에 따라 LPDDR D램의 응용처가 기존 모바일에서 서버 등으로 늘어날 것”이라며 “삼성전자는 앞으로도 고객과의 긴밀한 협력을 통해 다가오는 온디바이스 AI시대에 최적화된 솔루션을 제공하며 끊임없이 혁신해 나가겠다”고 밝혔다.

삼성전자는 신제품 LPDDR5X D램을 모바일 애플리케이션 프로세서 및 모바일 업체와의 협업을 통해 제품 검증 후 하반기 양산할 예정이다.

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‘더 얇게, 더 가볍게’가 당연시되는 요즘이다. 대부분의 제품이 그러하지만, 특히나 PC나 노트북과 같은 IT 기기 시장에서는 이러한 요소가 큰 경쟁력 중 하나다. 이를 위한 솔루션으로 등장한 것이 바로 차세대 D램, ‘LPCAMM2(Low Power Compression Attached Memory Module)’다.

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MAP 1. 차세대 메모리를 위한 진전의 기록

얇고 가벼운 노트북을 만들기 위해 그동안 많은 시도가 이루어졌고, 온보드형 메모리와 SO-DIMM(Small Outline Dual In-line Memory Module) 메모리를 사용해 왔다.

SO-DIMM은 노트북이나 태블릿 PC에서 사용하는 메모리다. 탈부착이 가능하기 때문에 손쉽게 D램 용량을 늘릴 수 있지만, 공간을 많이 차지하고 열 관리가 어렵다는 단점이 있다.

반면, 온보드형 메모리는 메인보드에 붙어 있는 제품으로, SO-DIMM보다 전력과 공간 효율 면에서 우수하다는 특징이 있다. 다만, SO-DIMM과는 다르게 탈부착이 불가하고, 고장이 나면 메인보드를 통째로 교체해야 하여 SO-DIMM보다 많은 교체 비용이 든다. 이처럼 SO-DIMM과 온보드형 메모리는 각자의 장·단점이 뚜렷하다.

SO-DIMM과 온보드형 메모리의 단점을 보완하고 고성능·고용량 메모리 개발이 필요한 상황 속에서 게임 체인저로 등장한 것이 바로 LPCAMM2다.

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MAP 2. 모바일 D램의 새로운 역사, LPDDR

LPCAMM2를 알기 위해선 ‘LPDDR(Low Power Double Data Rate)’에 대한 이해가 우선이다. LPCAMM2 자체가 LPDDR 패키지 기반의 모듈 제품이기 때문이다. LPDDR은 저전력 특화 D램으로 스마트폰, 태블릿 PC 등 모바일 기기에 사용되는 메모리다.

삼성전자 반도체는 우수한 소비전력이 돋보이는 LPDDR을 개발하고, 세대에 따라 LPDDR2, LPDDR3, LPDDR4, LPDDR5, LPDDR5X 등을 연이어 양산했다. 그리고 지난해 9월, 삼성전자 반도체는 업계 최초로 LPDDR5X 기반 LPCAMM2를 개발하며, 새로운 폼팩터 시장을 개척했다.

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MAP 3. LPCAMM2으로 D램의 패러다임을 바꾸다

LPCAMM2는 LPDDR 패키지를 여러 개 묶은 차세대 고용량 모듈로, 뛰어난 성능과 공간 절약, 효율적인 전력 관리를 자랑한다.

앞서 언급한 SO-DIMM과 비교해 보면, LPCAMM2의 장점이 더 확연히 드러난다. LPCAMM2에 비해 금속 커넥터가 차지하는 비중이 적은 SO-DIMM은 커넥터에 소켓이 있어야 보드에 연결이 가능하며, 소켓을 거칠 때마다 데이터 손실이 발생할 수 있어 블루스크린과 같은 현상이 나타날 수 있다. 반면에, LPCAMM2의 경우, 커넥터가 바로 밑에 위치해 있어 소켓을 통하지 않고 바로 꽂기만 하면 데이터 전송이 가능하다. 즉, 데이터 손실은 감소하고 속도는 증가하는 격이다.

현재 다양한 분야에서 고성능, 저전력, 제조 유연성에 대한 요구가 증가함에 따라 LPCAMM2가 기존 제품들을 대체할 차세대 폼팩터로 자리하고 있다.

삼성전자 반도체의 LPCAMM2는 작고 얇은 폼팩터에 강력한 성능을 담음으로써 제조사에게는 제조의 유연성을, 사용자에게는 교체나 업그레이드 등의 편의성을 증대시켰다.

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MAP 4. LPCAMM2, 디지털 노마드 시대의 해법

공간의 제약 없이 자유롭게 디지털 기기를 이용하는 ‘디지털 노마드(Digital nomad) 시대’인 지금, LPCAMM2는 PC·노트북 D램 시장의 판도를 바꿀 솔루션으로 각광받고 있다.

삼성전자 반도체는 현재 인공지능(AI)·고성능 컴퓨팅(HPC)·서버·데이터센터 등 LPCAMM2의 응용처 확대를 위해 주요 고객과 논의 중에 있으며, LPCAMM2의 성능은 7.5Gbps로 인텔 플랫폼에서 동작 검증을 마쳤고, 2024년 상반기에 양산할 예정이다.

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MAP 5. 온디바이스 AI의 미래를 바꾸다

한편 LPCAMM2는 초거대 AI 시장에 대응하는 최첨단 메모리 솔루션으로도 활약한다. 단말기 내부에서 정보를 수집하고 연산하는 온디바이스 AI(On-device AI)에 있어 가장 중요한 것은 속도·전력 효율이다. 특히 컴퓨팅 시스템에서 D램의 전력 소모량을 줄이는 것이 핵심이라고 할 수 있다.

삼성전자의 LPCAMM2는 온디바이스 AI 시대에 최적화된 메모리 제품으로 각광받고 있다. 기존 D램 모듈(SO-DIMM) 대비 탑재 면적이 최대 60% 이상 줄어, 내부 공간을 보다 효율적으로 사용할 수 있고, 성능은 최대 50%, 전력효율은 최대 70%까지 개선되었다.

메모리 산업의 혁신적인 미래를 선도할 LPCAMM2의 무궁무진한 가능성은 어디까지일까? 보다 자세하게 알고 싶다면, 삼교시 탐구생활 ‘LPCAMM’ 편을 참고하길 바란다.

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언제, 어디서나 디지털 기기를 이용하며 자유롭게 일하는 디지털 노마드 시대의 등장! 삼성전자가 업계 최초로 개발한 새로운 모듈 ‘LPCAMM’이 있기에 이젠 노트북 무게, 성능과 용량 걱정에서 자유로울 수 있다. 노트북 두께는 줄이면서 더 효율적인 내부 설계까지 가능케 하는 LPCAMM의 위력! 영상을 통해 자세히 확인해 보자.

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삼성전자가 PC·노트북 D램 시장의 판도를 바꿀 LPDDR D램 기반 7.5Gbps LPCAMM(Low Power Compression Attached Memory Module)을 업계 최초로 개발했다.

※ LPDDR(Low Power Double Data Rate): 스마트폰, 태블릿, 노트북 등 모바일 장치 등에 탑재되는 저소비전력 D램
※ Gbps: Gigabit per second (1초당 전송되는 기가비트 단위의 데이터)

LPCAMM은 LPDDR 패키지 기반 모듈 제품으로, 기존 DDR 기반 So-DIMM 대비 성능·저전력·디자인 효율성 측면에서 기술 혁신을 이뤄내며 차세대 PC·노트북 시장에 새로운 폼팩터 패러다임을 제시할 것으로 기대된다.

* So-DIMM(Small Outline Dual In-line Memory Module): PCB 기판 양면에 D램이 장착되어 있는 모듈로 일반적인 DIMM보다 크기가 작으며 노트북 등 소형 시스템에 많이 사용됨

기존 PC나 노트북에는 LPDDR 패키지 제품을 메인보드에 직접 탑재한 온보드(On-board) 방식 혹은 DDR 기반 모듈 형태의 So-DIMM이 사용되고 있다.

온보드 방식은 소형화, 저전력 등의 장점이 있지만 메인보드에 직접 탑재되어 교체가 어렵고, So-DIMM은 모듈 형태로 탈부착이 가능하지만 전송 속도, 공간 효율화 등에서 물리적 개발 한계가 있다.

삼성전자는 LPDDR을 모듈에 탑재해 고성능, 저전력을 구현함과 동시에 탈부착을 가능하게 함으로써 제조사에게는 제조 유연성을, 사용자에게는 교체·업그레이드 등의 편의성을 증대시켰다.

LPCAMM은 So-DIMM 대비 탑재 면적을 최대 60% 이상 감소시켜 PC나 노트북의 부품 구성 자유도를 높여 배터리 용량 추가 확보 등 내부 공간을 보다 효율적으로 사용할 수 있다.

특히 LPCAMM은 So-DIMM 대비 성능은 최대 50%, 전력효율은 최대 70%까지 향상시켜, 인공지능(AI)·고성능 컴퓨팅(HPC)·서버·데이터센터 등 응용처가 확대될 것으로 기대하고 있다.

최근 데이터센터 고객들은 LPDDR 탑재를 고려한 전력 운영 및 총 소유 비용(TCO, Total Cost of Ownership) 효율화를 검토 중으로, 온보드 방식의 경우 사양 업그레이드 및 문제 발생시 메인보드를 전부 교체해야 하는 어려움이 있다.

하지만 LPCAMM을 서버에 적용할 경우 원하는 성능으로 제품을 교체하여 업그레이드가 가능할 뿐만 아니라, 전력 운영 관점에서도 비용 절감 효과를 가져올 수 있다.

삼성전자 메모리사업부 상품기획팀 배용철 부사장은 “다양한 분야에 걸쳐 고성능, 저전력, 제조 융통성에 대한 요구가 증가함에 따라 LPCAMM은 PC·노트북과 데이터센터 등으로 점차 응용처가 늘어날 전망”이라며 “앞으로 삼성전자는 LPCAMM 솔루션 시장 확대 기회를 적극 타진해 신규 시장을 개척하여 메모리 산업을 이끌어 갈 것”이라고 말했다.

인텔 메모리 & IO 테크놀로지 VP 디미트리오스 지아카스(Dimitrios Ziakas)는 “LPCAMM은 에너지 효율성과 교체·수리 용이성이 강점으로, 이 새로운 폼팩터는 오늘날 PC시장의 게임 체인저가 될 것”이라며 “보다 넓은 시장 응용처에서 혁신을 이끌어 나갈 새로운 표준화에 참여할 수 있게 되어 기쁘다”고 말했다.

삼성전자는 인텔 플랫폼에서 7.5Gbps LPCAMM 동작 검증을 마쳤으며, 2024년 상용화를 위해 연내 인텔을 포함한 주요 고객사와 차세대 시스템에서 검증할 예정이다.

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미래를 이끌 글로벌 기술 트렌드를 엿볼 수 있는 ‘CES 2023’이 1월 5일(현지시각 기준) 미국 라스베이거스에서 개최되었습니다. CES(The International Consumer Electronics Show)는 미국소비자기술협회가 1967년부터 매년 진행하고 있는 세계 최대의 가전·IT 박람회로, 수많은 기업들이 참가해 최신 제품과 혁신 기술을 선보이는 자리입니다.

이번 CES 2023에서 삼성전자 반도체는 앙코르 앳 윈 호텔(Encore At Wynn Hotel, 이하 앙코르) 내 ‘Samsung Semiconductor Showcase’라는 별도의 전시 공간을 마련해 초청한 고객들을 대상으로 혁신적인 기술력을 집약한 반도체 제품들을 선보였습니다. 기술이 발달하고, 일상이 편리해질수록 그 기술력을 뒷받침해주는 반도체의 역할은 점점 더 중요해지고 있습니다. 특히 메모리 반도체는 스마트폰, TV, 컴퓨터, 스마트워치 등 우리의 일상 곳곳에 녹아 들어 있는데요. 우리의 일상을 한층 편리하게 해주는 첨단 메모리 제품들을 Samsung Semiconductor Showcase 현장에서 만나보았습니다.

미래를 선도할 메모리 제품들이 한자리에

삼성전자 반도체는 그동안 독보적인 기술력으로 세계 메모리 반도체 시장을 이끌어왔는데요. 앙코르 호텔 내부에 꾸려진 전시 공간에는 업계를 리딩할 차세대 PC, 서버, 모바일용 메모리 제품들로 가득했습니다. 전시 공간은 오전 8시부터 입장이 시작되었는데요. 비교적 이른 시간임에도 많은 고객들의 발걸음이 쉴 새 없이 이어졌습니다. 이번 전시에서 삼성전자 반도체는 고성능은 물론 높은 에너지 효율에 중점을 둔 탁월한 메모리 제품 라인업을 선보였는데요. 과연 어떤 제품들이 비즈니스 파트너들의 눈길을 사로잡았을까요?

성능의 한계는 어디까지? DDR5 모듈 & 모바일용 UFS 4.0 메모리

고속, 대용량의 데이터 처리가 필요한 고성능 컴퓨팅, AI 등에 사용되는 최신 D램인 DDR5. 이번 Samsung Semiconductor Showcase에서는 14나노 공정 기반의 24Gb DDR5 칩으로 만든 모듈인 PC용 ‘UDIMM’과 서버용 ‘RDIMM’을 만나볼 수 있습니다. PC용 DDR5 UDIMM은 현존하는 PC용 DDR5 모듈 중 최고 용량인 48GB를 자랑하는 제품으로 높은 성능을 갖추고 있어, 빠른 데이터 처리, 3D 모델링이나 고해상도의 게이밍을 즐기기 원하는 PC 사용자들에게 적합한 D램 모듈입니다. 또한 워크스테이션이나 entry level의 서버에도 사용할 수 있습니다.

업계 최초의 512GB 용량 서버용 모듈인 DDR5 RDIMM은 이전 모듈 대비 성능과 용량은 2배로 늘어나고 전력 효율은 30% 향상된 제품인데요. 성능은 물론, 전력 효율의 향상을 통해 서버와 데이터센터의 에너지 소비를 줄임으로써, 환경을 위한 지속 가능한 발전에도 기여할 것으로 많은 기대감을 모으고 있습니다.

모바일용 차세대 규격인 UFS 4.0에 맞춰 플래시 메모리를 더욱 콤팩트한 패키지로 구현한 고성능 임베디드 칩인 삼성전자 ‘UFS 4.0’. 연속 읽기 4200MB/s, 연속 쓰기 2800MB/s를 제공하며, 데이터 전송 대역폭(bandwidth)이 기존 UFS 3.1 규격의 2배인 23.3Gbps에 달해, 더욱 빠르게 데이터를 저장하고 읽을 수 있는 것이 특징인 제품입니다. 최신 스마트폰을 비롯한 모바일 기기에 탑재될 예정이며, 앞으로는 차량용 반도체와 메타버스 기기 등에도 광범위하게 확산될 것으로 기대됩니다.

빠른 데이터 처리 성능을 자랑하는 최신 SSD 제품들

메모리 반도체 전시에 SSD가 빠질 수 없죠? 지난 해 ‘삼성 테크 데이 2022’에서 공개됐던 삼성전자 반도체의 최신 고성능 SSD 제품들을 이번 현장에서도 엿볼 수 있었습니다.

메타버스나 인공지능 등 데이터 처리량이 많은 분야에 사용되는 서버용 ‘PM1743’ 제품이 그중 하나였는데요. 기존 PCIe 4.0 대비 대역폭이 2배로 커진 최신 PCIe 5.0 규격을 기반으로 최대 15.36TB의 큰 저장 용량과 14000MB/s의 빠른 연속 읽기 속도를 자랑합니다. 이전 세대에 비해 약 40% 향상된 전력 효율을 바탕으로 서버와 데이터센터에서 운영 효율을 크게 높일 수 있어 탄소 배출과 에너지 사용을 줄이는데 큰 기여를 하는 제품이기도 합니다.

폭증하는 데이터 처리를 위한 최첨단 메모리 솔루션

초거대 AI 모델을 지원하기 위한 최첨단 솔루션, PIM(Processing-in-Memory)과 PNM(Processing-near-Memory) 기술도 이번 CES에서 만날 수 있었습니다. PIM(Processing-in-Memory)은 프로세서가 수행하는 데이터 연산 기능을 메모리 내부에 구현한 기술로, PIM 기술을 활용한 ‘HBM-PIM’ 솔루션을 활용한다면, 기존의 PIM 기술을 적용하지 않은 GPU 가속기와 비교해, 평균적으로 약 2배 증가한 성능과 약 50%의 에너지 소모를 아낄 수 있을 걸로 기대됩니다.

PNM(Processing-near-Memory) 역시 PIM처럼 메모리를 데이터 연산 기능에 활용해 CPU와 메모리 간 데이터 이동을 줄여주는 기술인데요. 삼성전자 반도체가 최근 개발한 ‘CXL-PNM’ 기술은 메모리의 효율적인 사용과 용량 확장을 용이하게 해주는 CXL 인터페이스를 활용합니다. 높은 메모리 대역폭을 요구하는 추천 시스템이나 인-메모리 데이터베이스 등의 응용에서 약 2배 이상의 성능 향상을 기대할 수 있습니다.

한편, CXL 인터페이스를 활용한 ‘512GB Memory Expander’ 제품도 많은 관심을 모았는데요. 이 솔루션을 활용하면, 서버 시스템에서 별도의 CPU를 추가하지 않고도 메모리 용량을 테라바이트(TB) 레벨까지 손쉽게 늘릴 수 있고 대역폭도 획기적으로 증가시킬 수 있어, 데이터 처리량이 날로 폭증하고 있는 가운데 고객들에게 이상적인 해결방안을 제시하는 제품입니다.

제품을 담당하고 있는 메모리사업부 신사업기획팀 김준 님은 “Memory Expander는 최근의 트렌드인 AI나 빅데이터와 같은 응용처에서 폭증하는 데이터 처리 수요를 충족할 수 있는 제품이다”는 설명과 함께 “전세계 최초로 512GB의 용량을 제공하고 있으면서도 하드웨어와 소프트웨어 솔루션까지 제공하는 통합 솔루션 프로바이더로서 차세대 메모리 생태계를 구축하고 있다”며 제품에 대한 자부심을 드러냈습니다.

미래 기술과 지속 가능한 환경을 위한 노력

한편, 이번 CES에는 처음으로 Sustainability zone도 마련되어 방문한 고객들에게 삼성전자 반도체의 친환경 비전도 선보였습니다. 이 공간에서는 “기술을 지속가능하게 하는 기술”이라는 친환경 비전에 따라 삼성전자 반도체의 4대 환경 목표를 소개하고, 이를 실현하기 위한 주요 기술인 업계 유일의 온실가스 통합 처리 시설 ‘RCS (Regenerative Catalytic System)’도 소개하였습니다. RCS는 처리 효율이 95%로 내구성이 뛰어난 촉매를 활용하여 온실가스 처리율을 더욱 높인 삼성전자 반도체만의 독자적인 기술로서, 이러한 혁신적인 기술을 바탕으로 삼성전자 반도체가 꿈꾸는 지속가능한 미래를 CES를 방문한 고객들과 공유했습니다.

또한 원료 추출부터 제품 개발, 생산 및 폐기에 이르는 전 과정에서 자연에 미치는 영향을 최소화하고자 진행하고 있는 ’LCA (Life Cycle Assessment’ 프로세스를 소개했으며, 이러한 노력을 인정받아 업계 최초로 받은 탄소 발자국 인증과 “탄소 저감 인증 등의 성과도 함께 전시했습니다.

미래 메모리 반도체 기술의 혁신 방향을 제시하고, 반도체 업계의 지속가능한 발전 청사진까지도 제시한 ‘Samsung Semiconductor Showcase’ 현장! 내일은 시스템 반도체 전시 제품 소식을 들고 다시 찾아올 테니 지켜봐 주세요!

영상으로 만나보는 ‘Samsung Semiconductor Showcase 속 주요 전시 제품’

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다채로운 색깔의 고화질 4K 영상, 수천 장의 사진을 담는 든든한 사진첩! 오늘은 이 모든 것을 가능하게 해주는 맛집으로 향합니다. 소형 기기의 미래, 작지만 강한 모바일 메모리 맛집입니다.

모바일 메모리는, 핸드폰, 웨어러블 디바이스 등 소형 기기 전용 메모리로 작은 기기에 쏙 들어가는 칩을 뜻해요. 휴대폰 산업이 발달할수록 메모리도 함께 작아지고 있죠. 카메라의 기능이 점점 커지고, 배터리 용량도 늘어나기 때문에 반도체가 들어갈 공간은 협소해지고 있기 때문이에요. 이에 삼성전자 반도체는 얇은 패키지에 고용량의 칩을 쌓는 기술을 적용하는 등 작은 공간에서도 고효율을 낼 수 있도록 최선의 노력을 더 하고 있습니다.

크기는 작지만 제 할 일 톡톡히 해내는 모바일 메모리! 4차 산업혁명의 중심에 선 모바일 메모리의 이야기를 9년 차 소형 기기 인테리어 디자이너를 통해 들어볼까요?

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복잡한 반도체의 개념을 속 시원히 알려주는 삼성전자 <반도체 백과사전> 시리즈! 지난번 메모리 반도체를 소개한데 이어, 이번에는 대표적인 메모리 제품인 D램(DRAM)을 완벽 정리했습니다. D램의 처리 속도가 빠른 이유부터 DDR D램 세대 구분, 저전력 D램 LPDDR 등 다양한 종류까지! D램에 대한 모든 것을 공개합니다.

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일상생활에 꼭 필요한 존재가 된 스마트폰. 삼성전자 반도체에는 이 스마트폰 속 D램을 설계해 지구를 살리는 사람이 있습니다. <내일도 애쓰지(ESG)>의 열두 번째 주인공 ‘강웅대 님’인데요. D램으로 어떻게 지구를 살리는 걸까요?

모바일 기기 속 D램 ‘LPDDR(Low-Power Double Data Rate)’로 지구 살리기

D램이란 전원이 켜져 있는 동안 데이터를 저장할 수 있는 메모리 반도체를 의미합니다. 강웅대 님은 모바일용 D램을 설계해 시뮬레이션을 진행하고, 제대로 되는지 점검해 공정에 투입하는 업무를 담당하고 있는데요. 모바일 기기는 배터리를 이용해 전력을 사용하기 때문에, 모바일용 D램은 저전력 구현이 핵심입니다.

최근 삼성전자는 LPDDR5를 개발했는데요. 기존 LPDDR4X를 LPDDR5로 교체하면 1년에 무려 76GWh의 전기를 절감할 수 있습니다. 이는 약 23만 6천 가구, 즉 부천시 시민이 한 달 동안 사용할 정도로 많은 양입니다. 어떻게 D램으로 이런 일이 가능할까요? 그 비밀은 영상에서 확인하세요!

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전자기기의 속도를 좌지우지하는 요소 중에서는 램(RAM)의 성능을 빼놓을 수 없는데요. 램은 Random Access Memory의 약자로, 정보를 읽을 때 순차적이 아닌 랜덤하게 읽을 수 있기 때문에 읽기/쓰기 속도가 빠른 메모리입니다. 다양한 종류의 램 중 현재 가장 주력으로 사용되는 D램(Dynamic Random Access Memory)은 구조가 단순하며, 용량이 크고 속도가 빨라 컴퓨터나 모바일 기기에서 중앙처리장치의 연산을 돕는 고속 메모리로 사용됩니다.

D램의 진화, DDR과 LPDDR

메모리의 동작원리를 이해하기 전 컴퓨터의 성능을 나타낼 때 사용하는 CPU의 클럭 주파수의 개념을 먼저 알아보겠습니다. 클럭 주파수는 0과 1로 이루어진 디지털 신호의 파장인데요. 예를 들어 1GHz(기가 헤르츠)는 1초에 10억 번의 클럭이 반복되는 것이죠. CPU를 비롯한 PC 부품들은 이 클럭 주파수에 맞춰 데이터를 읽고 씁니다.

메모리 D램 신기술을 알리는 뉴스나 PC의 사양을 볼 때 ‘DDR D램’이라는 용어를 본 적 있을 겁니다. 여기서 DDR은 Double Data Rate의 약자로 90년대 말 국제표준화 기구인 JEDEC (Joint Electron Device Engineering Council)이 새롭게 채택한 고속 메모리 기술입니다.

초기 D램은 컴퓨터의 동작 리듬에 맞춰 한 번의 클럭에 한 번의 데이터를 보내거나 받았습니다. 하지만 CPU의 속도가 비약적으로 증가하면서 그에 맞는 빠른 속도의 메모리가 필요했고, 모바일 기기가 증가하며 저전력 특성이 중요해 졌습니다. 그렇게 등장하게 된 것이 낮은 전력으로 한 번의 클럭 신호에 데이터를 두 번 전송할 수 있는 DDR D램 입니다.

이렇게 DDR D램이 등장하고, 이후 전송 속도를 높인 DDR2, DDR3, DDR4 등 세대를 거듭한 제품이 등장하게 되는데요. DDR D램의 세대는 모두 한 번의 신호로 2번의 데이터를 처리합니다. 하지만 클럭당 전송량이 아닌 클럭 주파수를 높여 동작 속도를 높입니다. DDR은 최대 데이터 전송 속도가 400Mbps, DDR2는 800Mbps, DDR3는 1,600Mbps 등으로 최대 두 배씩 증가하며, 동작 전압은 각각 2.5V, 1.8V, 1.5V로 낮아집니다.

또 이동성이 강조되는 스마트폰과 태블릿 같은 모바일 기기에 들어가는 저소비전력의 D램인 LPDDR(Low Power Double Data Rate)이 적용됩니다. 모바일 D램도 MDDR, LPDDR2, LPDDR3, LPDDR4, LPDDR5 등으로 구분하며, DDR과 마찬가지로 세대가 높아질수록 데이터 처리 속도와 소비전력을 향상했습니다.

삼성전자는 차별화된 기술 경쟁력으로 세계 최초, 최대 용량, 최고 속도 등 D램의 새로운 역사를 써 나가며 초격차 전략을 가속화하고 있습니다.

모바일기기에서 풀HD급 영화 9편을 1초에 전송하는 ‘초고속 시대’가 열리다

지난해 7월, 삼성전자는 5G 통신 시대에 맞춰 역대 최고 속도를 구현한 ’12Gb(기가비트) LPDDR5(Low Power Double Data Rate 5) 모바일 D램’을 세계 최초로 양산하며 또 한 번 세계를 놀라게 했는데요.

지난 2월에는 이 모바일 D램을 바탕으로 역대 최고 속도와 최대 용량을 구현한 16GB(기가바이트) LPDDR5 모바일 D램을 업계 유일하게 양산한다 밝혔습니다. 이 16GB LPDDR5 모바일 D램 패키지는 2세대 10나노급(1y) 12Gb 칩 8개와 8Gb 칩 4개가 탑재된 제품으로, 풀HD급 영화(5GB) 약 9편 용량인 44GB의 데이터를 1초 만에 처리할 수 있는 제품입니다.

한계 없는 모바일 D램의 진화. 삼성전자 모바일 D램의 10년 발전사를 좀 더 자세하게 알아볼까요?

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삼성전자, 세계 최초 ’12Gb LPDDR5 양산’

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■ 업계 최초 ’20나노급 8기가비트 LPDDR 모바일D램’ 개발

삼성전자가 ‘8기가비트 LPDDR4 모바일 D램’ 개발에 성공함에 따라 지금까지 ‘LPDDR3’ 규격에 머물러 있던 모바일 D램 시장은 ‘LPDDR4’로 또 한 번의 세대교체를 이룰 것으로 전망됩니다.

또한 삼성전자는 ‘LPDDR4’ 제품을 통해 글로벌 모바일 업체에게 한 단계 높은 고집적, 고성능, 저전력 솔루션을 제공할 수 있게 되었는데요.

이번 삼성전자가 개발에 성공한 ‘8기가비트 LPDDR4 모바일 D램’은 최첨단 20나노급 공정을 적용한 제품으로 해당 칩 4개를 적층해 ‘4기가바이트(GB) D램’을 구성할 수 있습니다.

특히 ‘8기가비트 LPDDR4 모바일 D램’은 삼성전자가 독자 개발하고 제덱(JEDEC)이 표준으로 확정한 LVSTL(Low Voltage Swing Terminated Logic) IO 인터페이스 기술을 적용해 기존 LPDDR3 보다 2배 빠른 데이터 처리속도인 3,200Mb/s를 모바일 D램 최초로 구현했고 1.1볼트(V) 저전력 아키텍쳐를 적용해 소비전력도 40% 낮췄습니다.

■ 향후 프리미엄 D램 시장을 선점하고 제품 경쟁력 우위 강화

이로써 삼성전자는 내년에 Full-HD보다 4배 높은 초고화질 UHD를 지원하는 대화면 스마트폰, 태블릿, 울트라슬림 노트북과 함께 최신 고성능 네트워크 등 프리미엄 시장을 본격 공략해 나갈 예정입니다.

삼성전자는 현재 ‘4기가비트 LPDDR3 모바일 D램’으로 시장을 주도하고 있으며 지난 11월부터는 ‘6기가비트 LPDDR3 모바일 D램’을 양산 중에 있는데요.

또한 이번 개발에 성공한 ‘8기가비트 LPDDR4 모바일 D램’을 내년부터 본격 공급함에 따라 향후 시장에서 6기가비트 이상의 대용량 모바일 D램 비중이 빠르게 확대될 것으로 전망되고 있습니다.

삼성전자 메모리사업부 전략마케팅팀장 전영현 부사장은 “차세대 LPDDR4 모바일 D램은 내년 D램 시장에서 가장 큰 비중을 차지하게 될 모바일 D램의 지속 성장에 크게 기여할 것으로 기대된다”며, “향후에도 차세대 모바일 D램과 솔루션을 한 발 앞서 출시해 글로벌 모바일 업체들이 혁신적인 모바일 기기를 적기에 출시하고 소비자에게 더욱 편리함을 제공하는 데 기여할 것이다.”라고 말했습니다.

삼성전자는 세계 최소형 20나노급 대용량(8기가비트·6기가비트·4기가비트) 모바일 D램 라인업을 확대해 제품 경쟁력 우위를 지속 유지하고 프리미엄 시장을 선점해 나갈 계획입니다.

☞ 삼성 그린 메모리 홈페이지 : www.samsung.com/GreenMemory 

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