삼성전자, 낸드 전력 96% 줄이는 신기술 규명

최대 96% 전력 절감 가능성 규명 "AI 데이터센터 등 전력 효율 높일 것"

[서울=뉴시스]논문에 참여한 삼성전자 SAIT 연구진. (사진=삼성전자 뉴스룸) 2025.11.27. photo@newsis.com *재판매 및 DB 금지

[서울=뉴시스]이지용 기자 = 삼성전자가 기존 낸드플래시 구조의 물리적 한계를 뛰어넘는 초저전력 메모리 기술을 세계 최초로 규명했다.

강유전체와 산화물 반도체를 결합한 새로운 낸드 구조를 통해 셀 스트링 동작 시 전력 소모를 최대 96% 줄일 수 있는 가능성을 확인한 것으로, 차세대 AI 데이터센터와 모바일·엣지 AI 시장에서 메모리 효율 혁신을 앞당길 기술적 전환점으로 평가된다.

삼성전자는 27일 뉴스룸을 통해 삼성전자의 SAIT(옛 삼성종합기술원) 및 반도체연구소 소속 연구진 34명이 공동 저자로 참여한 '저전력 낸드플래시 메모리용 강유전체 트랜지스터' 논문이 세계적인 학술지 '네이처'에 게재됐다고 밝혔다.

연구진은 이번 연구를 통해 강유전체와 산화물 반도체를 결합한 낸드 구조를 통해 셀 스트링 동작에서 기존 대비 전력 소모를 최대 96% 절감할 수 있는 가능성을 세계 최초로 확인했다.

강유전체란 자발적 분극(음·양 전하의 분리현상) 변화를 통해 정보 저장이 가능한 물질이며, 셀 스트링 동작은 낸드에서 여러 셀이 직렬로 이어진 구조를 통해 데이터를 읽고 쓰는 방식이다.

기존 낸드는 저장 용량을 늘리려면 읽기·쓰기 전력 소모가 함께 증가하는 한계가 있었다.

연구진은 산화물 반도체의 고유 특성을 강유전체 기반 낸드와 융합해 전력 소모를 절감할 수 있는 핵심 메커니즘을 발견했다. 현존 최고 수준인 셀당 5비트(bit)의 고용량을 확보하면서 전력 소모를 기존 대비 낮출 수 있는 가능성을 검증한 것이다.

삼성전자는 해당 기술을 상용화하면 대규모 인공지능(AI) 데이터센터와 모바일·엣지 AI 시스템 등 다양한 분야에서 전력 효율을 크게 높일 수 있을 것으로 기대하고 있다.

전력 소모가 감소하면 데이터센터 운영 비용 절감에 기여할 수 있으며, 모바일 기기에서는 배터리 사용 시간을 늘리는 효과를 기대할 수 있다.

한편, 이번 연구에 참여한 SAIT는 삼성전자의 기술 경쟁력 확보를 위해 초기 단계 기술인 '시드 기술'을 다양한 분야에서 연구하고 있다.