삼성전자, 업계 최초 'QLC 9세대 V낸드' 양산

삼성전자는 인공지능(AI) 시대 초고용량 서버SSD를 위한 '1Tb(테라비트) QLC(Quad Level Cell) 9세대 V낸드'를 업계 최초로 양산했다고 12일 밝혔다.

1Tb(Terabit) V낸드는 1조 비트의 셀을 단일 칩 안에서 구현한 제품이다. QLC는 하나의 셀에 4비트 데이터를 기록할 수 있는 구조룰 의미한다.

삼성전자는 지난 4월 하나의 셀에 3비트 데이터를 기록하는 'TLC 9세대 V낸드'를 최초 양산한데 이어 QLC 제품까지 선보였다. 

삼성전자는 삼성 9세대 V낸드가 독보적인 '채널 홀 에칭(Channel Hole Etching)' 기술을 활용해 더블 스택(Double Stack) 구조로 업계 최고 단수를 구현한 것이라고 설명했다.

채널 홀 에칭은 몰드층을 순차적으로 적층한 다음 한번에 전자가 이동하는 홀(채널 홀)을 만드는 기술이다. 더블 스택은 채널 홀 공정을 두 번 진행해 만든 구조를 의미한다.

삼성전자는 특히 이번 QLC 9세대 V낸드가 셀(Cell)과 페리(Peripheral)의 면적을 최소화해 이전 세대 QLC V낸드 대비 약 86% 증가한 업계 최고 수준의 비트 밀도(Bit Density)를 갖췄다고 밝혔다.

V낸드의 적층 단수가 높아질수록 층간, 층별 셀 특성을 균일하게 유지하는 것이 더 중요해졌으며, 삼성전자는 이를 위해 '디자인드 몰드(Designed Mold)' 기술을 활용했다.

몰드(Mold)는 셀을 동작시키는 WL(Word Line)의 층을 뜻하며, '디자인드 몰드'란 셀 특성 균일화, 최적화를 위해 셀을 동작시키는 WL의 간격을 조절해 적층하는 기술이다. 

WL은 트랜지스터의 온/오프를 담당하는 배선으로, 삼성전자는 이 기술로 데이터 보존 성능을 이전 제품보다 약 20% 높여 제품 신뢰성을 향상시켰다고 설명했다. 

이번 9세대 QLC는 셀의 상태 변화를 예측해 불필요한 동작을 최소화하는 '예측 프로그램(Predictive Program) 기술' 혁신을 통해 이전 세대 QLC 제품 대비 쓰기 성능은 100%, 데이터 입출력 속도는 60% 개선했다고 밝혔다.

또 낸드 셀을 구동하는 전압을 낮추고 필요한 BL(Bit Line)만 센싱해 전력 소모를 최소화한 '저전력 설계 기술'을 통해 데이터 읽기, 쓰기 소비 전력도 각각 약 30%, 50% 감소했다고 설명했다.

허성회 삼성전자 메모리사업부 플래시개발실 부사장은 "9세대 TLC 양산 4개월 만에 9세대 QLC V낸드 또한 양산에 성공함으로써 AI용 고성능, 고용량 SSD 시장이 요구하는 최신 라인업을 모두 갖췄다"며, "최근 AI향으로 수요가 급증하고 있는 기업용 SSD 시장에서의 리더십이 더욱 부각될 것"이라고 말했다.

삼성전자는 브랜드 제품을 시작으로 향후 모바일 UFS, PC 및 서버SSD 등 QLC 9세대 V낸드 기반 제품 응용처를 점차 확대할 계획이다.

박혜연 기자 phy@datanews.co.kr