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SK하이닉스, 세계 최초 96단 4D낸드 개발…연내 양산돌입
SK하이닉스 96단 4D 낸드플래시 핵심 개발자들이 최근 준공한 청주 M15 공장에서 96단 512Gbit TLC 4D 낸드플래시 웨이퍼와 단품 및 솔루션 제품을 선보이고 있다. [사진=SK하이닉스]

[IT비즈뉴스 최태우 기자] SK하이닉스가 세계 최초로 CTF(Charge Trap Flash)와 PUC(Peri Under Cell)를 결합한 4D낸드 구조의 96단 512기가비트(Gbit) TLC(Triple Level Cell) 낸드플래시 개발에 성공하고 연내 초도 양산에 들어간다고 밝혔다.

회사 측은 연내 이를 활용한 소비자용 SSD, 내년 상반기에는 UFS 3.0 제품도 출시하면서 낸드플래시 시장 경쟁력 강화에 나설 계획이다.

SK하이닉스가 개발에 성공한 4D낸드는 플로팅 게이트(Floating Gate) 셀(Cell) 구조에 PUC를 결합한 방식과 달리 CTF 셀 구조와 PUC 기술을 결합한 점이 특징이다. 512Gbit 낸드는 칩 하나로 64기가바이트(GB)의 고용량 저장장치 구현이 가능한 고부가가치 제품이다.

회사 측은 특성이 우수한 CTF 기반에서는 최초로 PUC를 도입하고 업계 최고 수준(Best in Class)의 성능·생산성을 구현한 차별성 강조를 위해 ‘CTF 기반 4D낸드플래시’로 제품명을 확정했다고 설명했다.

CTF 기술은 기존 2D낸드에서 주로 채용했던 플로팅 게이트의 한계를 극복한 기술이다. 셀간 간섭을 최소화하면서 성능·생산성을 개선하면서 주요 낸드플래시 업체들이 채용하고 있다. PUC 기술은 데이터를 저장하는 셀 영역 하부에 셀 작동을 관장하는 주변부(Peri) 회로를 배치하는 기술이다.
 
SK하이닉스의 설명에 따르면, 72단 512Gbit 3D낸드보다 칩 사이즈는 30% 이상 줄었고 웨이퍼(Wafer)당 비트(bit) 생산은 1.5배 증가했다. 

SK하이닉스가 개발한 96단 512Gbit TLC 4D 낸드플래시와 기반 제품들

동시에 칩 내부에 플레인(Plane)을 4개 배치해 동시 처리 가능한 데이터(Data Bandwidth)를 업계 최고 수준인 64킬로바이트(KByte)로 2배 늘렸다. 제품의 쓰기와 읽기 성능은 기존 72단 제품대비 각각 30%, 25% 향상됐다.

또 다중 게이트 절연막 구조와 새로운 설계 기술을 도입해 I/O당 데이터 전송속도를 1200Mbps까지 높이고 동작전압은 1.2V로 낮추면서 전력효율을 기존 72단 대비 150% 개선됐다.

SK하이닉스는 96단 512Gbit 4D낸드로 자체 개발 컨트롤러와 펌웨어를 탑재한 최대 1테라바이트(TB) 용량의 소비자용 SSD를 연내 선보일 계획이다. 

UFS(Universal Flash Storage) 3.0 제품도 자체 컨트롤러, 펌웨어를 탑재해 내년 상반기 출시하면서 모바일 시장 공략에도 주력한다는 전략이다.

SK하이닉스 NAND마케팅 담당 김정태 상무는 “향후 개발 플랫폼이 될 CTF 기반 96단 4D 제품은 업계 최고 수준의 원가경쟁력과 성능을 동시에 갖춘 SK하이닉스 낸드플래시 사업의 이정표가 될 것”이라며 “연내 초도 양산을 시작하고 향후 최근 준공한 M15에서도 본격 양산에 돌입, 시장 요구에 대응할 방침”이라고 말했다.

최태우 기자  taewoo@itbiznews.com

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