인텔이 직접 밝힌 새로운 메모리 반도체 기술 5가지
인텔이 직접 밝힌 새로운 메모리 반도체 기술 5가지
  • 이수환 기자
  • 승인 2019.09.26 19:32
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2세대 P램 칩, 144단 QLC 3D 낸드 발표
권명숙 인텔 코리아 사장이 26일 서울 동대문 JW메리어트호텔에서 열린 자체 행사 ‘메모리&스토리지 데이 2019’에서 환영사를 하고 있다.
권명숙 인텔 코리아 사장이 26일 서울 동대문 JW메리어트호텔에서 열린 자체 행사 ‘메모리&스토리지 데이 2019’에서 환영사를 하고 있다.

인텔은 26일 서울 동대문 JW메리어트호텔에서 열린 자체 행사 ‘메모리&스토리지 데이 2019’를 개최했다. 성능과 원가경쟁력을 높인 2세대 상변화메모리(P램), 144단 QLC 3D 낸드플래시가 새롭게 발표됐다.

인텔이 한국에서 글로벌 기술 발표회를 연 것은 이번이 처음이다. 북미, 남미, 유럽, 중국, 일본을 비롯해 국내외 언론과 관계자 200여명이 참석했다. 인텔 롭 크룩 비휘발성 메모리 솔루션 그룹 총괄 수석부사장, 크리스티 만 데이터센터 그룹 제품관리 총괄, 데이비드 런델 비휘발성 메모리 그룹 클라이언트 SSD 전략 기획 시니어 디렉터 등이 참석했다.

디일렉은 이번 행사를 통해 인텔이 주장하는 D램, 낸드플래시와 차별화되는 기술적인 내용을 5가지로 정리했다.

1 D램·낸드 모두 비효율적
인텔이 입이 닳도록 강조한 부분이다. 간단히 말해 중앙처리장치(CPU)와 하드디스크드라이브(HDD)나 솔리드스테이트드라이브(SSD)의 속도 차이가 심해 이 간격을 메꿀 수 있는 제품이 옵태인이라는 주장이다. 그 근거로 9대1의 법칙을 언급했다. 컴퓨터에서 10%의 데이터만 자주 사용하고 나머지는 그렇지 않다는 것. 특히 D램이 데이터를 저장할 때 메모리 주소를 제대로 사용하지 못하고 낭비되는 구간이 많다고 강조했다. 자주 쓰는 공간에만 데이터를 주로 저장하다 보니 나타난 결과라고 설명했다.

벤치마크 테스트 결과도 소개했다. 옵태인과 SSD에서 포토샵을 실행하면 4~5초 내외로 큰 차이가 없다. 그러나 데이터를 복사하고 동영상을 감상하면서 포토샵을 누르면 상황이 달라졌다. 옵태인은 D램이 자주 쓰는 데이터를 이미 저장하고 있어 기존과 다를바 없이 5초 정도가 걸렸다. 그러나 SSD는 33초가 필요했다.

2 3D 크로스포인트 2단에서 4단으로 확장
업계에선 옵태인의 최대 약점을 용량 대비 가격으로 봤다. 시장조사업체 테크인사이트에 따르면 옵태인은 제품 하나당 10달러의 손해를 보고 있다는 분석을 내놨다. 마이크론과 공동으로 개발한 1세대 옵태인과 달리, 2세대 옵태인(옵태인 미디어)은 2단 3D 크로스포인트가 4단으로 늘어났다. 용량이 두 배 확대된다는 의미다. 동일 면적이라면 용량이 늘어났을 때 용량당 원가가 떨어지는 효과가 있다.

3 플로팅 게이트가 차치 트랩 플래시보다 우수
인텔은 삼성전자, SK하이닉스가 사용하는 차지 트랩 플래시(CTF)가 아닌 플로팅 게이트(FG) 기반으로 3D 낸드플래시를 만든다. CTF는 부도체에 전하를 저장토록 함으로써 셀과 셀 사이의 간섭 현상을 줄이고 간격을 좁힐 수 있다. 이 기술은 삼성전자가 원천특허를 보유하고 있다.

인텔은 CTF보다 FG가 더 우수하다는 주장을 펼쳤다. 시장에서 검증받은 기술이라는 설명이다. 여기에 CTF는 셀을 묶은 어레이를 제어하기 위한 컨트롤 회로를 주변에 반드시 수평적으로 배치해야 하는 어려움이 있지만, FG는 셀 아래쪽에 배치할 수 있어 그만큼 비용절감이 가능하다는 것. 또한 FG는 셀 밀도를 고르게 높일 수 있지만 CTF는 공간의 낭비가 많고 전하 손실도 크다고 강조했다. 그러나 FG는 메모리 셀이 미세화될 수록 간섭 현상이 심하다. 전하를 자주 넣었다 뺐다 하면 제 기능을 잃는 단점이 있다.

4 QLC? 이미 5비트도 준비
낸드플래시는 최소 단위인 셀에 몇 비트의 데이터를 저장하느냐에 따라 싱글레벨셀(SLC·1비트), 멀티레벨셀(MLC·2비트), 트리플레벨셀(TLC·3비트) 등으로 구분한다. 최근 쿼드레벨셀(QLC·4비트) 기술이 나왔다. 비트 수가 늘어날수록 같은 공정에서 더 많은 용량을 집적할 수 있지만, 읽고 쓰기와 같은 성능은 물론 안정성이 떨어진다. 인텔은 이번 행사에서 144단 QLC 3D 낸드플래시를 처음으로 공개했다. 컨트롤러, 펌웨어 성능이 개선되면서 QLC는 업계 트렌드가 됐다. 인텔은 여기서 그치지 않고 5비트 기술까지 소개했다. 언제든지 앞서 나갈 수 있다는 자신감을 내비친 셈이다.

5 서버·워크스테이션·PC 모두 지원한다
옵태인 DC 퍼시스턴트 메모리는 현재 서버용만 있다. 워크스테이션용은 조만간 선보일 계획이다. 인텔은 PC 시장도 노리고 있다. 일반 소비자용으로 개발 중이다. 서버에 이어 PC 시장에도 진입하겠다는 의미다. 운영체계(OS) 업체인 마이크로소프트(MS)와 협력하고 있는 것으로 전해졌다. PC용으로는 사용할 계획이 있지만, 스마트폰과 같은 모바일 제품 지원은 이뤄지지 않는다.



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