SK하이닉스, 세계 최초 321단 QLC 낸드 양산…AI데이터시장 공략 '본격화'

SK하이닉스가 25일 세계최초로 321단 2Tb(테라비트) 쿼드레벨셀(QLC) 낸드 플래시 제품의 개발을 완료하고 양산에 돌입한다. 지난해 11월 321단 1Tb 트리플레벨셀(TLC) 4D 낸드플래시 제품 양산을 시작한데 이어 9개월만에 QLC 방식을 적용한 제품도 양산하기 시작한 것이다. SK하이닉스는 글로벌 고객사 인증을 거쳐 내년 상반기부터 AI데이터시장을 본격 공략한다는 방침이다.

낸드플래시는 한 개의 셀에 몇 개의 정보(비트 단위)를 저장하느냐에 따라 △싱글레벨셀(SLC, 1개) △멀티레벨셀(MLC, 2개) △TLC(3개) △QLC(4개) △펜타레벨셀(PLC, 5개) 등으로 분류된다. 당연히 정보 저장량이 늘어날수록 같은 면적에 더 많은 데이터를 저장할 수 있다.

SK하이닉스는 이번 제품의 원가경쟁력 우위를 극대화하기 위해 용량을 기존 제품 대비 2배 늘린 2Tb로 개발했다. 통상 용량이 커질수록 하나의 셀에 더 많은 정보를 저장하게 되면 메모리 관리가 복잡해져 데이터 처리 속도가 느려지는 문제가 발생한다. 이를 해결하기 위해 SK하이닉스는 플레인을 4개에서 6개로 늘려 더 많은 병렬 작업이 가능하도록 했다. 플레인은 하나의 칩 내부에서 독립적으로 동작할 수 있는 셀과 주변부 회로를 말한다.

SK하이닉스는 "세계 최초로 300단 이상 낸드를 QLC 방식으로 구현해 기술적 한계를 다시 한번 돌파했다"며, "현존하는 낸드 제품 중 최고의 집적도를 가졌다"고 설명했다.


신제품은 높은 용량과 이전 제품 대비 크게 향상된 성능을 구현한 것이 특징이다. 데이터 전송 속도는 100% 빨라졌고 쓰기 성능은 최대 56%, 읽기 성능은 18% 개선됐다. 데이터 쓰기 전력 효율도 23% 이상 증가해 저전력이 요구되는 AI 데이터센터 등의 분야에서도 경쟁력을 확보했다.

SK하이닉스는 우선 PC용 솔리드스테이트드라이브(SSD)에 321단 낸드를 적용해 데이터센터용 엔터프라이즈SDD(eSSD)와 스마트폰용 UFS 제품으로 적용 영역을 확대해 나간다는 전략이다. 더불어 낸드 32개를 한번에 적층하는 독자적인 패키지 기술을 바탕으로 기존 대비 2배 높은 집적도를 구현해 AI 서버용 초고용량 eSSD 시장까지 본격 공략할 방침이다.

정우표 SK하이닉스 낸드개발 담당(부사장)은 "이번 제품 양산 돌입으로 고용량 제품 포트폴리오를 대폭 강화하고 가격 경쟁력까지 확보하게 됐다"며 "폭발적으로 성장하는 AI 수요와 데이터센터 시장의 고성능 요구에 발맞춰 풀스택 AI 메모리 프로바이더로서 더 큰 도약을 이뤄내겠다"고 밝혔다.



한편 SK하이닉스는 기술 리더십을 강화하기 위해 협력사들과 지속적인 기술 공유와 협업도 강화하고 있다. 22일 이천 본사에서 기술혁신기업 8기 협약식과 7기 성과 공유회를 가진 SK하이닉스는 8기 기술혁신기업으로 2개사를 선정했다.

아이엠티는 ‘웨이퍼 와피지 제어 장비 개발’을 과제로 수행하고 넥센서는 ‘웨이퍼 및 칩 와피지 측정 장비 개발’을 진행하게 된다. 와피지 측정 및 제어 기술은 점점 미세화되는 반도체 공정의 불량률을 줄이기 위해 꼭 필요한 기술이다. SK하이닉스는 이번 협업으로 해당 기술의 해외 의존도를 낮추고 국산화 비중을 한층 높일 것으로 기대하고 있다.

7기 업체들(4개사)과 함께 한 자리에선 아이에스티이가 성공한 ‘화학기상증착(CVD) 장비 국산화’와 솔브레인에스엘디가 이뤄낸 ‘프로브카드(테스트장치) 국산화 및 고도화’ 사례가 공유됐다. 현재 진행 중인 와이씨켐의 ‘차세대 슬러리(연마제) 개발’과 코비스테크놀로지의 ‘하이브리드 웨이퍼 계측 장비 개발’에 대해서도 중간 점검의 시간을 가졌다.

곽노정 SK하이닉스 사장은 “기술혁신기업과의 공동 개발을 통해 지속적으로 의미 있는 성과가 창출되면서, 함께 구축한 협력 모델의 실질적인 효과가 입증되었다”며 “더 깊은 기술적 협업을 통해 SK하이닉스가 지금의 1등을 넘어 업계 리더로서의 입지를 강화하고 협력사들도 더욱더 발전하고 성장할 수 있는 미래를 만들어가길 바란다”고 말했다.


장용석 글로벌이코노믹 기자 jangys@g-enews.com