[IT비즈뉴스 최태우 기자] SK하이닉스가 128단 1테라비트(Tbit) 트리플레벨셀(Triple Level Cell, TLC) 4D 낸드플래시 양산에 들어간다. 지난해 10월 96단 4D낸드플래시 개발 후 8개월만이다. 1Tb는 TLC 낸드플래시로는 업계 최고용량이다.

SK하이닉스가 이번에 양산하는 128단 낸드는 업계 최고 적층이다. 1Tb 한 개의 칩에 3bit를 저장하는 낸드 셀(Cell) 3600억개 이상이 집적된다. 사측은 4D 낸드 기술에 ▲균일 수직식각기술 ▲고신뢰성 다층박막셀 형성기술 ▲초고속·저전력 회로설계기술이 직용됐다고 설명했다.

사측은 1Tb 구현에 4D 낸드 최대 장점인 작은 칩사이즈 특성을 활용했다. 4D 낸드는 지난해 10월 SK하이닉스가 개발한 CTF(Charge Trap Flash)와 PUC(Peri Under Cell)를 결합, 공간효율을 높인 기술이다.

양산효율성도 높였다는 설명이다. 128단 1Tb 4D 낸드는 웨이퍼당 비트 생산성이 기존 96단 4D 낸드 대비 40% 향상됐다. 같은 제품에 PUC를 적용하지 않은 경우와 비교해도 비트 생산성이 15% 이상 높다.

사측은 공정 최적화로 96단 대비 셀 32단을 추가 적층하면서도 공정수를 5% 줄이면서, 128단 낸드로의 전환 투자비용을 전 세대비 60% 절감할 것으로 예상하고 있다. 96단 공정 플랫폼을 그대로 활용하면서 근원적 경쟁력을 확보했다는 평가다.

◆모바일용 UFS 3.1, 기업용 SSD 내년 상반기 론칭
SK하이닉스는 양산을 시작한 128단 4D 낸드플래시를 하반기부터 공급하면서 다양한 솔루션 제품도 연이어 출시할 계획이다.

한 개의 칩 내부에 플레인(Plane) 4개를 배치한 구조로 데이터 전송속도 1400Mbps를 저전압 1.2V로 구현해 고성능·저전력 모바일 솔루션과 기업용 솔리드스테이트드라이브(SSD) 구현도 가능하다고 판단하고 있다.

내년 상반기에는 차세대 UFS 3.1 제품을 개발해 스마트폰 주요 고객의 5G 등 플래그십 모델에 공급할 예정이다.

현재 스마트폰 업계 최대 용량인 1TB 제품을 512Gb 낸드로 구현할 때 보다 낸드 개수가 절반으로 줄면서 전력은 20% 줄이고 두께도 1mm로 소형화할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 128단 1Tb 4D 낸드 16개를 하나의 패키지로 구성하면 2TB 저장용량을 갖는 스마트폰 설계도 가능해진다.

자체 컨트롤러, 소프트웨어가 탑재된 소비자용 2TB SSD도 내년 상반기에 양산한다는 계획이다. 전 세대비 20% 높아진 전력효율성으로 클라우드·데이터센터시장에 맞춤화된 16TB와 32TB NVMe SSD 제품군도 확보한다는 전략이다.