[뉴스속 용어]'236단 낸드'는 어떤 뜻?

삼성전자가 7일 공개한 8세대 V(버티컬) 236단 낸드플래시 / 사진=삼성전자 공식 홈페이지 캡처

삼성전자가 7일 양산을 시작했다고 밝힌 236단 낸드플래시(낸드)는 현시점 업계 최고 수준의 상용 데이터 저장 기기다. 메모리 반도체의 일종인 낸드는 높은 단수가 성능의 가장 중요한 척도로 손꼽힌다.

삼성은 이날 '8세대 V낸드' 생산에 돌입했다. 전 세대(176단)에 비해 훨씬 높아진 236단 낸드로, 용량은 1테라바이트(Tb)에 달한다. 236단 낸드 대량 생산에 성공한 메모리 반도체 제조 기업은 현재로선 삼성이 유일하다. 미국 마이크론은 232단 낸드를 양산 중이고, SK하이닉스는 238단 개발에 성공했지만, 양산은 내년부터 시작된다.

낸드는 SSD, USB 등 장기 데이터 저장 장치의 주요 부품으로, 반도체를 층층이 쌓는 3D 적층 공정으로 성능을 높인다. 사진은 마이크론이 제시한 3D 낸드 이미지. / 사진=마이크론 홈페이지 캡처

낸드는 DRAM(디램)과 함께 메모리 반도체의 대표주자다. 데이터를 저장하는 장치라는 점에선 동일하지만, 디램은 처리 속도가 빠르지만, 상대적으로 용량이 적고 컴퓨터 전원이 꺼지면 저장됐던 데이터가 모두 휘발된다. 반면 낸드는 디램보다 느리지만 한 번에 저장 가능한 용량이 크고 데이터가 휘발되지도 않는다. 이런 특성 차이에 따라 디램은 PC 작업을 임시 저장할 때 쓰이며, 낸드는 솔리드스테이트드라이브(SSD), USB 장치 등 영구 데이터 저장 수단의 부품으로 사용된다.

낸드의 성능은 반도체를 얼마나 높이 쌓았는지 여부인 '단수'에 좌우된다. 반도체를 수평으로 촘촘히 쌓아 올려 저장 용량을 늘리 수 있기 때문이다. 낸드를 개발하는 기업들은 매년 경쟁사보다 더 높이 쌓은 낸드를 양산하기 위해 치열한 '단수 경쟁'을 벌인다.

삼성·하이닉스·마이크론…낸드 '단수 경쟁' 3파전

낸드를 높이 쌓아 성능을 높이는 적층 공정은 2013년 삼성이 최초로 개발한 기법이다. 당시만 해도 낸드는 단수가 아니라, 더욱 미세한 공정으로 한 반도체 안에 저장공간(셀)을 최대한 많이 밀어 넣는 방식으로 개발돼 왔다. 그러나 이런 방식은 서로 거리가 너무 가까워진 셀들 사이에 간섭현상이 벌어지면서 한계를 맞닥뜨렸다. 이때 삼성은 세계 최초의 24단 낸드로 성능을 획기적으로 끌어 올려 돌파구를 마련했다.

메모리반도체 제조기업들의 낸드플래시 단수 경쟁

삼성의 24단 낸드 이후 메모리 반도체 기업들은 너도나도 적층 공정에 뛰어들었다. 2019년 6월에는 SK하이닉스가 128단 낸드 양산을 선언하며 업계 최초로 100단을 뚫었고, 다음 해인 2020년 마이크론이 176단 낸드 최초 양산에 성공했다.

사실 최근까지는 경쟁사들이 적층 경쟁에서 삼성에 앞서왔다. 지난 7월 마이크론은 232단 낸드 양산 성공 사실을 밝혀 업계 최초로 '200단'의 벽을 깼다. 이에 질세라 하이닉스는 1개월 뒤 미국 캘리포니아주 샌타클래라에서 열린 '플래시 메모리 서밋'에서 238단 낸드 개발에 성공했다고 밝혔다. 다만 실제 양산은 내년부터 시작된다. 이런 가운데 삼성 또한 올해 하반기까지는 최고층 제품인 236단 낸드를 양산함으로써 본격적으로 200단 경쟁에 참전한 것이다.

한편 삼성은 지난 2002년부터 20년 가까이 낸드 업계의 제왕으로 군림해 왔다. 시장조사기관 옴디아에 따르면 삼성의 올해 2분기 낸드 시장 점유율은 33.3%로 업계 1위를 기록했다. 뒤를 이어 하이닉스(20.4%), 일본 키옥시아(16.0%), 미국 웨스턴디지털 및 마이크론(각각 13.0%) 순이었다.

신범수 산업 매니징에디터 answer@asiae.co.kr
임주형 기자 skepped@asiae.co.kr