SK하이닉스가  세계 최초로 6세대 128단 4D 낸드플래시를 개발ㆍ양산하는데 성공했다고 26일 밝혔다.SK하이닉스는 지난해 10월 96단 4D 낸드플래시를 개발 이후 8개월 만이다.

SK하이닉스가 이번에 양산하는 128단 낸드는 업계 최고 적층으로, 한 개의 칩에 3bit(비트)를 저장하는 낸드 셀(Cell) 3600억개 이상이 집적된 1테라비트(Tb) 제품이다.

기존에SK하이닉스를 포함한 다수 업체가 96단 등으로QLC(QuadrupleLevelCell) 1Tb급 제품을 개발한 바 있으나, 성능과 신뢰성이 우수해 낸드 시장의 85% 이상을 차지하고 있는 주력 제품인TLC로는 업계 최초로SK하이닉스가 상용화했다.

특히 낸드플래시는 전원이 꺼져도 데이터가 삭제되지 않는 '비휘발성' 메모리다. 기존에는 평면 구조의 2D 제품이 주류였지만 2010년대 들어 미세공정의 벽에 부딪혔고, 해결책으로 나온 게 3D 낸드다. 넓은 평면에 1층짜리 주택 형태였던 반도체를 수직으로 높이 쌓아올려 아파트처럼 만든 것이다.

SK하이닉스는 기존 3D 낸드에 자체 기술인PUC를 적용, 한 단계 진화했다는 의미로 '4D'를 설명한다.PUC는 셀 작동을 관장하는 주변부 회로(페리)를 데이터 저장 영역(셀) 아래에 배치해 공간 효율을 높인 게 핵심이다. 아파트 옥외 주차장을 지하 주차장으로 구조 변경해 공간 효율을 극대화한 것에 비유할 수 있다.

이번에 개발한 128단 1Tb4D 낸드는 웨이퍼당 비트 생산성이 기존 96단 4D 낸드 대비 40% 향상됐다. 또 동일한 4D 플랫폼을 활용해 제품을 개발하고,공정 최적화를 통해 96단 대비 셀 32단을 추가 적층하면서 전체 공정수를 5% 줄였다. 이를 통해 128단 낸드로의 전환 투자비용을 이전 세대에 비해 60% 절감할 수 있다.

이 제품을 통해 고성능 저전력 모바일 솔루션 및 기업용 솔리드스테이트드라이브(SSD)의 구현이 가능하다.

 SK하이닉스는 내년 상반기에 차세대UFS3.1 제품을 개발하여 해스마트폰 주요 고객의 5G 등 플래그십 모델에 공급할 예정이다.

현재 스마트폰 업계 최대 용량인 1TByte(테라바이트) 제품의 경우 소비전력은 20% 낮아지고, 패키지(Package) 두께도 1mm로 얇아진다. 업계 최고인 2TB저장용량을 갖는 5G 스마트폰 구현도 가능해진다.

오종훈SK하이닉스GSM담당 부사장은 "128단 4D 낸드로SK하이닉스는 낸드 사업의 근원적 경쟁력을 확보하게 됐다"면서 "업계 최고 적층, 최고 용량을 구현한 이 제품으로 고객들이 원하는 다양한 솔루션을 적기에 제공할 것"이라고 밝혔다.