우리가 디지털 데이터를 보관하기 위해 사용하는 SSD, 마이크로SD 카드, USB와 같은 저장장치 안에는 ‘낸드플래시’가 들어 있다. 낸드플래시는 D램과 마찬가지로 아주 작은 셀 안에 전자를 가두어 0과 1을 구분하는 방식으로 데이터를 저장하는 메모리 반도체이다. 하지만, D램과는 달리 전기 공급이 되지 않는 상태에서도 데이터가 사라지지 않고 보존되는 특성, 즉 비휘발성을 가지고 있어 각종 기기의 저장장치로 주로 사용된다.

낸드플래시가 데이터를 저장하는 원리를 보다 쉽게 이해하기 위해, 삼성전자 반도체 뉴스룸이 과학 유튜버 발명킹밥테일과 함께 특별한 실험을 준비했다. 눈에 보이지 않는 전자는 ‘쇠구슬’로 대체하고, 전자가 들어가는 공간인 셀은 ‘모듈’로 제작한 뒤, 이를 조합한 아날로그식 석판을 제작했다. 이 석판을 활용해 낸드플래시의 전하 트랩 기술*과, 셀을 아파트처럼 수직으로 쌓아 집적도를 높이는 ‘V 낸드 적층 구조’까지 실험을 통해 살펴봤다.

*전하 트랩 기술(CTF, Charge Trap Flash): 낸드플래시 내부에 있는 미세한 저장층에 전기가 끊겨도 전자를 안정적으로 유지하는 기술

전자의 세계를 컨트롤해 작은 반도체 칩 안에 엄청난 양의 정보를 저장하는 현대 기술의 정수, 낸드플래시! 쇠구슬과 석판으로 재현한 낸드플래시의 원리를 영상으로 직접 확인해 보자.

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