"전력 소모 96%까지 절감" 삼성 낸드 신기술, 세계적 학술지 '네이처' 12월호 게재

기존 낸드플래시 저량 용량 늘리면 전력 소모 함께 증가
SAIT, 한계 넘을 실마리 찾아…학술지 네이처에도 올라

서울 서초구 삼성전자 서초사옥에 삼성 깃발이 바람에 펄럭이고 있다. 뉴스1

네이처지에 실린 '저전력 낸드플래시 메모리용 강유전체 트랜지스터(Ferroelectric transistors for low-power NAND flash memory)' 논문에 참여한 삼성전자 SAIT 연구진들. 삼성전자 제공

전 세계 낸드 상위 5개 브랜드 2·4분기 점유율

	점유율
삼성	32.9%
SK(하이닉스+솔리다임)	21.1%
키옥시아	13.5%
마이크론	13.3%
샌디스크	12.0%

(트렌드포스)

SAIT 원천 기술 연구 성과 학술지 게재 타임라인

2022년 네이처	MRAM 기반 인-메모리 컴퓨팅 세계 최초 구현
2021년 네이처 일렉트로닉스	뇌를 닮은 차세대 뉴로모픽 반도체 비전 제시
2020년 네이처 에너지	‘전고체전지’의 수명과 안전성을 높이는 동시에 크기를 반으로 줄일 수 있는 원천기술
2020년 네이처 커뮤니케이션즈	‘얇은 홀로그래픽 디스플레이‘
2019년 네이처	‘자발광 QLED 상용화 가능성’ 입증

(삼성전자)

[파이낸셜뉴스]삼성전자가 기존 낸드플래시 대비 전력 소모를 최대 96% 줄일 수 있는 원천 기술을 확보했다. 해당 연구 성과는 세계적 학술지 '네이처' 최신호(12월호) 게재됐다. 인공지능(AI) 데이터센터, 온디바이스 AI 등의 증가로 낸드플래시(저장장치) 수요도 증가추세다. 동시에 낸드플래시가 가진 전력 사용량 증가 역시, 고민거리였다. 삼성전자가 확보한 기술은 이러한 난제의 해법이 될 수 있다는 점에서 세계 테크업계의 이목이 집중되고 있다.

삼성전자는 27일 SAIT(옛 삼성종합기술원)와 반도체연구소 소속 연구진 34명이 공동 저자로 참여한 '저전력 낸드플래시 메모리용 강유전체 트랜지스터(Ferroelectric transistors for low-power NAND flash memory)' 논문이 네이처(12월 11일 발간 예정)에 게재됐다고 밝혔다.

이번 연구는 강유전체를 활용해 기존 대비 전력 소모를 최대 96% 절감할 수 있는 핵심 메커니즘을 세계 최초로 규명한 원천 기술이다. 기존 낸드플래시는 저장 용량을 늘리려면 읽기·쓰기 전력 소모가 함께 증가하는 한계가 있었다. 삼성전자 SAIT 연구진은 산화물 반도체의 고유 특성을 강유전체 기반 낸드플래시와 융합해 이러한 한계를 넘어설 실마리를 찾았다.

그 결과 기존 대비 셀 스트링 동작에서 전력 소모를 최대 96% 절감할 수 있는 가능성을 제시했다. 현존 최고 수준인 셀당 5비트의 고용량을 확보하며 전력 소모를 기존 대비 낮출 수 있는 길이 열린 셈이다.

AI용 솔리드스테이트드라이브(SSD)가 고용량·고집적으로 발전하며 전력 효율성에 대한 중요성이 높아지는 가운데, 이번 기술은 차세대 낸드의 새로운 방향을 제시할 것으로 기대를 모은다.

삼성전자는 9세대 V낸드 양산을 통해 초고단 적층 기술 기반을 확보하고 쿼드레벨셀(QLC) 기반 고용량 SSD 라인업을 서버·PC·모바일 등 전 응용처에 최적화하고 있다. 특히 고용량 중심으로 재편되는 시장 흐름에 선제 대응하기 위해 AI 서버용 SSD 비중을 확대하고 있다.

온디바이스 AI·전장·엣지 디바이스 등 차세대 응용처에 대응하기 위한 전략적 준비도 병행 중이다. [e-mail] 임수빈 기자