삼성전자가 셀 하나에 4비트를 저장할 수 있는 쿼드레벨셀(QLC:Quad Level Cell) 낸드플래시 응용 제품을 상용화했다. 낸드플래시 기반 저장장치 용량 확대 경쟁이 본격 펼쳐질 전망이다.
7일 삼성전자는 1테라비트(Tb) 4비트 V낸드 기반으로 소비자용 4테라바이트(TB) QLC SATA 솔리드스테이트드라이브(SSD)를 업계 최초로 양산한다고 밝혔다.
낸드플래시는 셀 하나에 몇 비트를 저장하는지에 따라 종류가 갈린다. 1비트를 저장하는 싱글레벨셀(SLC:Single Level Cell), 2비트를 저장하는 멀티레벨셀(MLC:Multi Level Cell), 3비트를 저장하는 트리플레벨셀(TLC:Triple Level Cell)이 현재까지 상용화돼 있다. 이론상 가장 신뢰성이 높고 속도가 높은 제품은 SLC다. 셀당 저장하는 비트수가 많아지면 많아질수록 수명과 속도에 영향을 미치기 때문이다. 하지만 셀당 저장 비트 수를 늘리면 용량을 쉽게 늘릴 수 있다.
QLC는 한 개의 셀에 2진수 4자리 데이터를 담는다. 셀 하나에 저장하는 데이터가 기존 3비트에서 4비트로 늘어나면 동일 칩 크기에서 저장 용량을 33%나 늘릴 수 있다. 하지만 하나의 셀이 구분해야 하는 데이터 경우의 수가 8개에서 16개로 늘어나면서 각 단위당 전하량(보관된 전자의 총합)이 절반 수준으로 낮아져 더욱 세밀한 제어가 필요하다. 제품의 최고 성능 달성과 속도를 지속 유지하는 기술 난도가 크게 높아진다. 삼성전자는 앞선 컨트롤러 기술로 업계 최초로 QLC 낸드 기반 SSD를 양산할 수 있었다고 설명했다.
삼성전자는 “기존 고성능 3비트 SSD와 동등 수준의 성능과 동작 특성을 구현해 소비자용 SSD 시장에서 초고용량 시장 성장을 주도할 것으로 기대된다”고 말했다.
삼성전자는 4세대(64단) 1Tb 4비트 V낸드 칩 32개를 이용해 업계 최대인 4TB SSD를 만들었다. 기존 고성능 3비트 SSD용 컨트롤러와 터보라이트 기술을 활용해 읽기 속도 초당 540MB와 쓰기 속도 초당 520MB를 구현했다. 이는 기존 고성능 3비트 SSD와 동등한 수준이다.
1Tb 4비트 V낸드는 칩 하나만으로 스마트폰에 탑재하는 고성능 128GB 메모리카드를 만들 수 있다. 향후 고성능, 고용량 스토리지 대중화에 큰 기여를 할 것으로 보인다.
한재수 삼성전자 메모리사업부 전략마케팅팀 부사장은 “새롭게 출시하는 소비자용 4비트 SSD는 테라바이트 SSD 대중화를 선도하게 될 것”이라면서 “향후 소비자 시장에 이어 기업 시장까지 적용분야가 확대되며 테라바이트 SSD 제품의 비중이 빠르게 높아질 것"이라고 말했다.
삼성전자는 올해 소비자용 2.5인치 4비트 SSD 라인업으로 1, 2, 4TB 등 세 가지 모델을 출시할 예정이다. 또 기업용 M.2 NVMe SSD를 연이어 출시하는 한편, 추후 성능과 특성을 향상시킨 5세대(96단) 4비트 V낸드를 양산해 4비트 SSD 라인업을 지속 확대한다고 밝혔다.
한주엽 반도체 전문기자 powerusr@etnews.com
