삼성전자, 세계 최초 ‘5세대 V낸드’ 양산

삼성전자가 세계 최초로 차세대 낸드 인터페이스를 적용해 업계 최고 속도를 구현한 ‘256Gb(기가비트) 5세대 V낸드’를 본격 양산한다.

삼성전자는 ‘5세대 V낸드’ 에 자체 개발한 3대 혁신 기술을 이용해 ‘3차원 CTF 셀’을 90단 이상 쌓아 세계 최고 적층기술을 상용화했다고 밝혔다.

‘5세대 V낸드’는 삼성전자의 주도로 국제반도체표준협회(JEDEC) 표준으로 제정된 차세대 낸드 인터페이스 ‘Toggle DDR 4.0 규격’을 처음 적용한 제품으로 초당 데이터 전송 속도가 4세대 V낸드 대비 1.4배 빠르다.
* Toggle DDR 속도: 1.0(133Mbps) 2.0(400Mbps) 3.0(800Mbps) 4.0(1,400Mbps)

이 제품에는 단층을 피라미드 모양으로 쌓고, 최상단에서 최하단까지 수직으로 수백나노미터 직경의 미세한 구멍을 뚫어, 데이터를 저장하는 ‘3차원(원통형) CTF 셀(CELL)’을 850억개 이상 형성하는 역대 최고 난이도의 기술이 적용됐다.

특히 단수를 올리는데 비례해 높아지는 셀 영역의 높이를 20%나 낮추는 독창적인 기술 개발로 4세대 제품대비 생산성도 30% 이상 높였다.

삼성전자는 ‘5세대 V낸드’의 성능과 생산성을 극대화 하기 위해 독자 개발한 ‘3대 혁신기술’을 적용했다.

[3대 혁신기술]
① 초고속·저전압 동작 회로 설계 기술
② 고속 쓰기·최단 읽기응답 대기시간 회로 설계 기술
③ 텅스텐 원자층박막 공정 기술

① ‘초고속·저전압 동작 회로 설계’ 기술 적용으로 ‘5세대 V낸드’는 데이터의 입출력 속도가 ‘4세대 V낸드’ 대비 1.4배 빠른 초당 1.4기가비트(Gb)에 이르고, 동작전압은 33%나 낮춰(1.8V→1.2V) 4세대와 동일수준의 소비전력량으로도 최고성능을 구현한다.

② ‘고속 쓰기·최단 읽기응답 대기시간 회로 설계’ 기술이 적용된 ‘5세대 V낸드’는 데이터 쓰는 시간이 역대 최단 수준인 500 μs(마이크로 초)로 4세대 V낸드보다 30% 빨라졌으며, 동작을 멈춘 후 읽기응답 대기시간도 50us 으로 기존 대비 대폭 줄었다.

③ ‘텅스텐 원자층박막 공정 기술(Atomic Layer Deposition W, ALD W)’을 통해 삼성전자는 셀 영역의 높이가 20% 낮아짐에 따라 증가하는 간섭 현상을 줄여 동작 오류를 방지하고, 동작 인식 범위를 넓혀 데이터를 더 정확하고 빨리 처리할 수 있는 특성을 확보했다.

삼성전자 메모리사업부 Flash개발실장 경계현 부사장은 “5세대 V낸드 적기 개발로 빠르게 성장하는 프리미엄 메모리 시장에서 더욱 차별화된 제품과 솔루션을 선보이게 되었다.”며, “향후 1Tb(테라비트)와 QLC(Quad Level Cell) 제품까지 V낸드 라인업을 확대해 차세대 메모리 시장의 변화를 더욱 가속화할 것”이라고 밝혔다.

삼성전자는 5세대 V낸드의 고객 수요 확대에 맞춰 생산 비중을 빠르게 확대해 슈퍼컴퓨터부터 엔터프라이즈 서버, 모바일 시장까지 고용량화 트랜드를 지속 주도해 나갈 계획이다.

▲ 삼성전자, 세계 최초 5세대 3차원 V낸드