삼성전자, 9세대 QLC 낸드 업계 첫 양산…'기업용 SSD 시장리더십 부각'

9세대 TLC 양산 4개월 만 QLC 선봬
읽기·쓰기 소비전력량 30·50% 개선

삼성전자가 인공지능(AI) 서버 분야에서 수요가 급증하는 기업용 솔리드스테이트드라이브(eSSD) 쿼드레벨셀(QLC) 낸드플래시 제품을 업계 최초로 양산했다. AI용 SSD 제품 포트폴리오를 확대한 것이다.

삼성전자가 업계 최초로 양산한 QLC 9세대 V낸드 제품.[사진제공=삼성전자]

삼성전자는 1Tb(테라비트) 용량 QLC 9세대(286단) 낸드를 업계 최초로 양산했다고 12일 밝혔다. 삼성전자는 지난 4월 '트리플레벨셀(TLC) 9세대 낸드'를 업계에서 처음으로 양산한 데 이어 QLC 제품까지 최초로 선보였다. QLC는 하나의 셀에 4비트 데이터를 기록할 수 있다. 3비트만 기록하는 TLC보다 성능이 더 높다.

삼성 9세대 V낸드는 채널 홀 에칭 기술, 더블 스택 구조로 업계 최고 단수인 286단을 구현했다. 특히 이번 9세대 QLC 제품은 셀과 주변회로(페리)의 면적을 최소화했다. 이전 세대 제품보다 단위면적당 저장 비트 수를 약 86% 늘렸다. 그만큼 용량이 늘었다는 의미다.

V낸드 적층 단수가 높아질수록 층간, 층별 셀 특성을 균일하게 유지하는 것이 더욱 중요해진다. 삼성전자는 문제를 해결하기 위해 제품에 '디자인드 몰드' 기술을 활용했다. 디자인드 몰드는 셀을 동작시키는 워드라인(WL) 간격을 조절해 적층하는 기술이다. 이 기술을 적용해 제품 데이터 보존 성능은 이전 제품보다 약 20% 높아졌다.

'예측 프로그램 기술'을 적용해 전 세대 QLC 대비 쓰기 성능 100%, 데이터 입출력 속도 60% 개선했다. 셀의 상태 변화를 예측해 불필요한 동작을 최소화했다.

아울러 저전력 설계 기술을 통해 데이터 읽기, 쓰기 소비 전력량을 약 30%, 50% 줄였다. 낸드 셀을 구동하는 전압을 낮추고 필요한 비트 라인(BL)만 센싱하는 방식으로 전력 소모량을 줄였다. BL은 데이터 쓰기, 읽기 역할을 담당하는 배선을 뜻한다.

허성회 삼성전자 메모리사업부 플래시개발실 부사장은 "9세대 TLC 낸드를 생산한 지 4개월 만에 QLC 낸드 양산에 성공해 AI용 고성능·고용량 SSD 시장이 요구하는 최신 라인업을 모두 갖췄다"며 "최근 AI 시장에서 수요가 급증하는 eSSD 시장에서 삼성전자의 리더십이 더욱 부각될 것"이라고 말했다.

삼성전자는 브랜드 제품을 시작으로 향후 모바일 범용플래시저장장치(UFS), PC·서버 SSD 등 QLC 9세대 V낸드 기반 제품 응용처를 확대할 계획이다.