삼성전자가 업계 최초로 ‘1Tb(테라비트) TLC(Triple Level Cell) 9세대 V낸드’ 양산을 시작하며 낸드플래시 시장에서의 리더십을 공고히 했다.

* TLC(Triple Level Cell): 하나의 셀에 3bit 데이터를 기록할 수 있는 구조

삼성전자는 ▲업계 최소 크기 셀(Cell) ▲최소 몰드(Mold) 두께를 구현해 ‘1Tb TLC 9세대 V낸드’의 비트 밀도(Bit Density)를 이전 세대 대비 약 1.5배 증가시켰다.

* 비트 밀도(Bit density): 단위 면적당 저장되는 비트(Bit)의 수

더미 채널 홀(Dummy Channel Hole)제거 기술로 셀의 평면적을 줄였으며, 셀의 크기를 줄이면서 생기는 간섭 현상을 제어하기 위해 셀 간섭 회피 기술, 셀 수명 연장 기술을 적용해 제품 품질과 신뢰성을 높였다.

* 더미 채널 홀 (Dummy Channel hole): Cell Array에서 Plane을 구분하기 위해 만들어진 동작을 수행하지 않는 채널 홀

삼성전자의 ‘9세대 V낸드’는 더블 스택(Double Stack) 구조로 구현할 수 있는 최고 단수 제품으로, ‘채널 홀 에칭(Channel Hole Etching)’ 기술을 통해 한번에 업계 최대 단수를 뚫는 공정 혁신을 이뤄 생산성 또한 향상됐다.

‘채널 홀 에칭’이란 몰드층을 순차적으로 적층한 다음 한번에 전자가 이동하는 홀(채널 홀)을 만드는 기술이다. 특히, 적층 단수가 높아져 한번에 많이 뚫을수록 생산효율 또한 증가하기 때문에 정교화∙고도화가 요구된다.

‘9세대 V낸드’는 차세대 낸드플래시 인터페이스인 ‘Toggle 5.1’이 적용돼 8세대 V낸드 대비 33% 향상된 최대 3.2Gbps의 데이터 입출력 속도를 구현했다. 삼성전자는 이를 기반으로 PCIe 5.0 인터페이스를 지원하고 고성능 SSD 시장을 확대해 낸드플래시 기술 리더십을 공고히 할 계획이다.

* Toggle DDR: 낸드플래시 인터페이스 규격으로, 1.0은 133Mbps, 2.0은 400Mbps, 3.0은 800Mbps, 4.0은 1.2Gbps, 5.0은 2.4Gbps, 5.1은 3.2Gbps의 입출력 속도를 지원
* PCIe(Peripheral Component Interconnect Express): 기존 SATA 전송 속도의 성능 한계를 극복한 고속 인터페이스 규격
* PCIe 5.0: 기존 PCIe 4.0 대비 대역폭이 2배로 커진 32GT/s를 지원하는 차세대 PCIe 통신규격

또 ‘9세대 V낸드’는 저전력 설계 기술을 탑재하여 이전 세대 제품 대비 소비 전력이 약 10% 개선됐다. 환경 경영을 강화하면서 에너지 비용 절감에 집중하는 고객들에게 최적의 솔루션이 될 것으로 기대된다.

삼성전자 메모리사업부 Flash개발실장 허성회 부사장은 “낸드플래시 제품의 세대가 진화할수록 고용량∙고성능 제품에 대한 고객의 니즈가 높아지고 있어 극한의 기술 혁신을 통해 생산성과 제품 경쟁력을 높였다”며, “9세대 V낸드를 통해 AI 시대에 대응하는 초고속, 초고용량 SSD 시장을 선도해 나갈 것”이라고 밝혔다.

삼성전자는 ‘TLC 9세대 V낸드’에 이어 올 하반기 ‘QLC(Quad Level Cell) 9세대 V낸드’도 양산할 예정으로 AI시대에 요구되는 고용량∙고성능 낸드플래시 개발에 박차를 가할 계획이다.

* QLC(Quad Level Cell): 하나의 셀에 4bit 데이터를 기록할 수 있는 구조

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삼성전자가 업계 최초로 고용량 512GB CXL D램을 개발하고, 차세대 메모리 상용화를 앞당겼습니다.

* CXL(Compute Express Link) : 고성능 컴퓨팅 시스템에서 CPU와 함께 사용되는 가속기, 메모리, 저장장치 등을 보다 효율적으로 활용하기 위해 새롭게 제안된 인터페이스

삼성전자는 지난해 5월 세계 최초로 CXL 기반 D램 기술을 개발하고 데이터센터, 서버, 칩셋 업체들과 평가를 해왔으며, 이번에 기존 대비 메모리 용량을 4배 향상시킨 512GB CXL D램을 개발했습니다. 또한 ASIC(주문형 반도체) 기반의 컨트롤러를 탑재해 데이터 지연 시간을 기존 제품 대비 1/5로 줄였습니다.

이번 제품은 PCIe 5.0을 지원하며, 대용량 SSD에 적용되는 EDSFF(Enterprise & Data Center Standard Form Factor) 폼팩터가 적용되어, 기존 컴퓨팅 시스템의 D램 용량을 획기적으로 확장할 수 있습니다.

최근 메타버스, 인공지능, 빅데이터 등 폭발적으로 증가하는 데이터 양에 비해 기존의 DDR 인터페이스는 시스템에 탑재할 수 있는 D램 용량에 한계가 있어, CXL D램과 같은 차세대 메모리 솔루션에 대한 요구가 지속되고 있습니다.

삼성전자가 이번에 고용량 CXL D램을 개발함에 따라 메인 D램과 더불어 서버 한 대당 메모리 용량을 수십 테라바이트 이상으로 확장할 수 있게 됐습니다.

삼성전자는 이달 중 ‘스케일러블 메모리 개발 키트(Scalable Memory Development Kit, SMDK)’의 업데이트 버전을 오픈소스로 추가 공개해, 개발자들이 다양한 응용 환경에서 CXL D램 기술을 활용하는 프로그램을 빠르고 쉽게 개발할 수 있게 할 계획입니다.

* SMDK: 차세대 이종 메모리 시스템 환경에서 기존에 탑재된 메인 메모리와 CXL 메모리가 최적으로 동작하도록 도와주는 소프트웨어 개발 도구로 API, 라이브러리 등으로 구성됨

삼성전자 메모리사업부 신사업기획팀 박철민 상무는 “CXL D램은 인공지능, 빅데이터 등의 서비스를 혁신적으로 향상시키고, 향후 소프트웨어 정의 메모리(Software-Defined Memory)를 포함한 차세대 메모리로 확장될 것”이라며, “삼성전자는 CXL 메모리 생태계가 빠르게 확장해 갈 수 있도록 고객, 파트너들과 함께 기술 표준화를 적극 추진하고, CXL 메모리 솔루션을 확대해 차세대 메모리 시장을 주도해 나가겠다”라고 밝혔습니다.

레노버 인프라스트럭쳐 솔루션그룹(Lenovo Infrastructure Solutions Group) 최고기술책임자(CTO) 그렉 허프(Greg Huff)는 “CXL 컨소시엄의 멤버인 레노버는 기술 표준 개발과 함께 CXL 중심의 생태계 구축에 기여하고 있다”라며, “혁신적인 CXL 제품들을 레노버 시스템에 적용을 확대하는 데 삼성전자와 협력해 나가겠다”라고 말했습니다.

몬타지 테크놀로지(Montage Technology) 전략기술 담당 부사장 크리스토퍼 콕스(Christopher Cox)는 “CXL은 메모리 확장과 공유를 최적화하는 핵심 기술이며, 차세대 서버 플랫폼에서 중요한 역할을 할 것”이라며, “몬타지는 삼성과 함께 CXL 메모리 생태계가 빠르게 확장될 수 있도록 협력해 나갈 것”이라고 말했습니다.

삼성전자는 CXL 컨소시엄 이사회에 참여해 글로벌 주요 데이터센터, 서버, 칩셋 업체들과 차세대 인터페이스 기술 개발을 위한 협력을 확대해 가고 있으며, 3분기부터 주요 고객과 파트너들에게 512GB CXL D램 샘플을 제공할 예정입니다.

삼성전자는 테라바이트급 이상의 차세대 메모리 인터페이스 제품을 지속 개발하며 대용량 메모리가 요구되는 컴퓨팅 시장에 맞춰 적기에 상용화할 계획입니다.

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메타버스와 인공지능(AI)과 같은 산업들은 이제 우리의 일상에서 떼려야 뗄 수 없는 사이가 되었습니다. 이러한 기술의 대중화는 방대한 빅데이터를 바탕으로 한 AI 추론과 기계학습 등 기반 기술의 끊임없는 발전과 이를 빠르게 처리할 수 있는 고성능 엔터프라이즈 서버와 같은 인프라 구축이 선행되었기에 가능한 일인데요.

시대의 흐름에 발맞춰 삼성전자 반도체는 최근, 기존보다 두 배 빠른 속도를 자랑하는 PCIe 5.0 기반 고성능 SSD ‘PM1743’을 선보였습니다. 고성능 서버에 탑재될 PM 1743 SSD 제품은 전력 효율성이 더욱 향상되었고, 보안과 신뢰성 또한 강화되어 기존보다 더 많은 양의 데이터를 빠르게 처리할 것으로 기대되는데요. 스마트 팜, 헬스케어, 파이낸스 등 다양한 분야에 적용되어 우리에게 더욱 스마트하고 편리한 삶을 선사할 것으로 기대됩니다. 삼성전자의 첨단 기술이 집약된 PM1743이 그릴 미래를 영상으로 확인해 보세요!

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