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반도체업계, 제품 기능 강화로 경쟁력 키운다
한고은 기자 | 승인 2022.08.04 14:54
사진제공=삼성전자

[여성소비자신문 한고은 기자] 하반기 반도체 시장의 침체가 예상되는 가운데 삼성과 SK하이닉스 등 우리 반도체기업들이 기능과 특수성을 살린 반도체 제품을 개발, 출시하면서 경쟁력을 키워 대응하는 전략을 펼치고 있다.

삼성전자, 차세대 메모리 솔루션 대거 공개

삼성전자가 2일(현지시간) 미국 산타클라라 컨벤션센터에서 열린 ‘플래시 메모리 서밋 2022(Flash Memory Summit)’에서 차세대 메모리 솔루션을 대거 선보였다.

삼성전자 메모리사업부 솔루션개발실 최진혁 부사장은 이날 ‘빅데이터 시대의 메모리 혁신’이라는 주제의 기조 연설을 진행했다.

삼성전자는 인공지능, 메타버스, 사물인터넷, 미래차(, 5G·6G 등 서비스가 확대되며 데이터가 폭발적으로 증가하고, 산업 지형이 데이터를 중심으로 변화하는 ‘데이터 중력 ’현상이 일어나고 있다고 설명했다.

삼성전자는 이러한 대량의 데이터를 이동, 저장, 처리, 관리하기 위한 메모리 기술의 혁신적인 발전이 필요하다고 강조하며, △서버 시스템의 공간 활용도를 높인 ‘페타바이트 스토리지’, △인공지능(AI)/머신러닝(ML)에 최적화된 ‘메모리 시맨틱 SSD’ △스토리지를 안정적으로 관리할 수 있는 ‘텔레메트리’ 등 차세대 메모리 솔루션을 소개했다.

삼성전자는 글로벌 기업들과 고용량 SSD의 다양한 폼팩터와 스택 구조 기술 개발을 협력하고 있으며, 이를 통해 페타바이트급의 스토리지 시스템 구현이 가능하다고 밝혔다.

페타바이트 스토리지는 저장용량이 획기적으로 향상돼 최소한의 서버로 방대한 양의 데이터를 처리해 고객들이 효율적으로 시스템을 구축할 수 있도록 지원한다. 또한, 효율적인 서버 운영으로 에너지 사용도 최소화하는 장점이 있다.

삼성전자는 CXL 차세대 인터페이스 기반의 ‘메모리 시맨틱 SSD’도 공개했다. ‘메모리 시맨틱 SSD’는 인공지능, 머신러닝 등 작은 크기의 데이터를 많이 활용하는 분야에서 최적의 솔루션이 될 것으로 예상된다. 메모리 시맨틱 SSD는 CXL 인터페이스를 통해 데이터를 전송하는 한편, 내부의 D램 캐시메모리가 작은 크기의 데이터 읽기, 쓰기를 보다 효과적으로 처리하도록 지원한다.

‘메모리 시맨틱 SSD’는 인공지능, 머신러닝에서 일반 SSD에 비해 임의읽기 속도와 응답속도를 최대 20배까지 향상시킬 수 있다. 데이터의 폭발적인 증가로 데이터센터에 필요한 스토리지 또한 증가하고 있으며, 이에 각각의 스토리지를 보다 안정적으로 관리하는 기술이 중요해지고 있다.

삼성전자의 ‘텔레메트리’ 기술은 SSD가 사용되는 환경에서 발생할 수 있는 이상점을 사전에 감지해 리스크를 방지해주는 기술이다. SSD 내부에 탑재된 낸드플래시, D램, 컨트롤러 등의 소자뿐 아니라 SSD의 메타데이터를 분석해 발생 가능한 이슈를 사전에 발견해 고객의 안정적인 서버 운영을 지원할 수 있다.

이밖에도 삼성전자는 지난 5월 업계 최초로 개발한 UFS 4.0 메모리를 이달부터 양산할 계획이라고 밝혔다. 삼성전자 UFS 4.0 메모리는 고해상도 콘텐츠, 고용량 모바일 게임 등 신속한 대용량 처리가 필수인 플래그십 스마트폰의 핵심 솔루션이 될 것으로 기대되며, 향후 모빌리티, VR/AR 등 모든 컨슈머 디바이스 영역으로 적용을 확대해 나갈 계획이다.

삼성전자 메모리사업부 솔루션개발실 최진혁 부사장은 “폭발적인 데이터 증가는 업계에 큰 도전이 되고 있으며, 이를 극복하기 위해서는 업계의 생태계 구축이 중요하다”며, “삼성전자는 데이터의 이동, 저장, 처리, 관리 각 분야에 맞는 혁신적인 반도체 솔루션을 통해 인공지능, 머신러닝, 고성능 컴퓨팅 등 다양한 시장을 지속 선도해 나갈 것”이라고 밝혔다.

뿐만 아니라 최근에는 SSD 내부 연산 기능을 강화한 ‘2세대 스마트SSD’를 개발했다. 삼성전자 2세대 스마트SSD에는 고객이 개발한 소프트웨어가 스마트SSD에 내장된 Arm 코어와 IP를 활용해 데이터를 처리하는 기능이 탑재되는 등 이전 제품 대비 연산 성능이 2배 이상 향상됐다.

삼성전자 2세대 스마트SSD를 시스템에 적용할 경우, 일반 SSD를 탑재한 시스템 대비 일부 데이터베이스 연산처리에서 시간은 최고 50% 이상, 에너지 소모는 최고 70%, CPU 사용률은 최고 97%까지 줄일 수 있다.

앞서 삼성전자와 AMD가 2020년 공동 개발한 1세대 스마트SSD는 비디오 커뮤니케이션 플랫폼 기업을 포함한 글로벌 IT 기업들에 공급되고 있다. 최상의 성능과 높은 전력 효율을 제공하는 이 제품은 2021년 ‘CES 혁신상(Innovations Honoree)’을 수상했다.

삼성전자 스마트SSD는 연산을 위한 프로세서를 내장해 스토리지 내에서 데이터의 연산 처리가 가능한 컴퓨테이셔널 스토리지 중 하나이다.

컴퓨테이셔널 스토리지는 방대한 양의 데이터를 처리해야 하는 메타버스, 인공지능(AI), 빅데이터, 딥러닝·머신러닝, 5G·6G 등 분야에서 보다 효율적인 서비스가 가능한 차세대 저장 장치로 주목받고 있다.

삼성전자 스마트SSD는 데이터 저장 기능만 하는 기존 SSD와 달리 SSD 내부에 연산 기능을 탑재해 특정 데이터 처리 시 SSD 내부에서 직접 연산 기능을 수행해 CPU, GPU, RAM 사이의 데이터 이동을 최소화함으로써 시스템의 성능과 에너지 효율이 동시에 향상됐다.

삼성전자 메모리사업부 솔루션개발실 최진혁 부사장은 “삼성전자는 1세대 스마트SSD의 성공적인 출시를 통해 컴퓨테이셔널 스토리지의 성장 가능성을 확인했다”며, “연산 성능을 더욱 강화한 2세대 스마트SSD로 데이터베이스, 비디오 트랜스코딩 등 다양한 고객과 시장의 요구에 적극 대응해 나가는 등 차세대 스토리지 제품군을 더욱 확대해 나가겠다”고 밝혔다.

삼성전자는 앞으로도 SNIA, NVM Express 워킹그룹 등 국제 스토리지 표준화 기구와 협력해 컴퓨테이셔널 스토리지 표준화를 적극 추진하고, 다양한 고객사의 응용처에서 기술을 검증해 시장을 확대해 나갈 계획이다.

사진제공=SK하이닉스

SK하이닉스, 세계 최고층 238단 4D 낸드 개발 성공

SK하이닉스도 현존 최고층 238단 낸드 개발에 성공했다. SK하이닉스는 최근 238단 512Gb(기가비트) TLC(Triple Level Cell) 4D 낸드플래시 샘플을 고객에게 출시했고, 내년 상반기 양산에 들어간다는 계획이다.

회사 측은 “2020년 12월 176단 낸드를 개발한 지 1년 7개월 만에 차세대 기술개발에 성공했다”며 “특히 이번 238단 낸드는 최고층이면서도 세계에서 가장 작은 크기의 제품으로 구현됐다는 데 의미를 둔다”고 밝혔다.

SK하이닉스는 이날 미국 산타클라라에서 개막한 ‘플래시 메모리 서밋(Flash Memory Summit, FMS) 2022’에서 신제품을 공개했다.

행사 기조연설에 나선 SK하이닉스 최정달 부사장(NAND개발담당)은 “당사는 4D 낸드 기술력을 바탕으로 개발한 238단을 통해 원가, 성능, 품질 측면에서 글로벌 톱클래스 경쟁력을 확보했다”며 “앞으로도 기술 한계를 돌파하기 위해 혁신을 거듭해 나갈 것”이라고 강조했다.

SK하이닉스는 2018년 개발한 낸드 96단부터 기존 3D를 넘어선 4D 제품을 선보여왔다. 4차원 구조로 칩이 구현되는 4D를 만들기 위해 이 회사 기술진은 CTF(Charge Trap Flash)와 PUC(Peri Under Cell) 기술을 적용했다. 4D는 3D 대비 단위당 셀 면적이 줄어들면서도 생산효율은 높아지는 장점을 가진다.

이번 238단은 단수가 높아진 것은 물론, 세계 최소 사이즈로 만들어져 이전 세대인 176단 대비 생산성이 34% 높아졌다. 이전보다 단위 면적당 용량이 커진 칩이 웨이퍼당 더 많은 개수로 생산되기 때문이다.

이와 함께 238단의 데이터 전송 속도는 초당 2.4Gb로 이전 세대 대비 50% 빨라졌다. 또, 칩이 데이터를 읽을 때 쓰는 에너지 사용량이 21% 줄어, 전력소모 절감을 통해 ESG 측면에서 성과를 냈다고 회사는 보고 있다.

SK하이닉스는 PC 저장장치인 cSSD(client SSD)에 들어가는 238단 제품을 먼저 공급하고, 이후 스마트폰용과 서버용 고용량 SSD 등으로 제품 활용 범위를 넓혀간다는 계획이다. 이어 내년에는 현재의 512Gb보다 용량을 2배 높인 1Tb 제품도 선보일 예정이다.

한고은 기자  h9@wsobi.com

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