SK하이닉스가 세계 최초로 128단 1Tb TLC 4D 낸드플래시를 개발하고 양산에 나선다고 밝혔다.
지난해 10월 96단 4D 낸드 개발 이후 8개월만의 성공으로, SK하이닉스는 이를 위해 자체 개발한 4D 낸드 기술에 ▲ 초균일 수직 식각 기술 ▲ 고신뢰성 다층 박막 셀 형성 기술 ▲ 초고속 저전력 회로 설계 등 혁신적인 기술을 적용했다.
이를 통해 TLC 낸드로는 업계 최고 용량인 1Tb를 구현했으며, SK하이닉스 4D 낸드 최대 장점인 작은 칩사이즈(Chip Size)의 특성을 활용했기 때문에 초고용량 낸드의 구현이 가능했다고 배경을 설명했다.
4D 낸드는 지난해 10월 SK하이닉스가 개발한 CTF(Charge Trap Flash)와 PUC(Peri Under Cell)를 결합한 제품으로, 기존 3D CTF 기술과 셀 밑에 주변부 회로를 적층한 PUC 기술을 결합해 아파트 옥외주차장을 지하주차장으로 구조 변경해 공간효율을 극대화한 것에 비유된다.
SK하이닉스는 이번에 개발한 128단 1Tb 4D 낸드는 웨이퍼당 비트 생산성이 기존 96단 4D 낸드 대비 40% 향상되었으며, 같은 제품에 PUC를 적용하지 않은 경우와 비교해도 비트 생산성이 15% 이상 높고, 96단 대비 셀 32단을 추가 적층하면서도 전체 공정수를 5% 줄이는 동시에, 128단 낸드로의 전환 투자비용을 이전 세대에 비해 60% 절감했음을 전했다.
한편, SK하이닉스는 이번에 양산을 시작한 128단 4D 낸드플래시를 하반기부터 판매하고 다양한 솔루션 제품도 연이어 출시할 계획이다. 이 제품은 한 개의 칩 내부에 플레인(Plane) 4개를 배치한 구조로 데이터 전송속도 1400Mbps를 저전압 1.2V로 구현하여 고성능 저전력 모바일 솔루션 및 기업용 SSD의 구현이 가능하다.
내년 상반기에는 차세대 UFS 3.1 제품을 개발해 스마트폰 주요 고객의 5G 등 플래그십 모델에 공급할 예정이다. 현재 스마트폰 업계 최대 용량인 1TB 제품을 512Gb 낸드로 구현할 때 보다 낸드 개수가 반으로 줄어들어 소비전력은 20% 낮아지고, 패키지(Package) 두께도 1mm로 얇아진 모바일 솔루션을 고객들에게 제공할 수 있게 된다. 128단 1Tb 4D 낸드 16개를 하나의 반도체 패키지로 구성하면 업계 최고인 2TB 저장용량을 갖는 5G 스마트폰 구현도 가능해진다.
또한, 자체 컨트롤러와 소프트웨어가 탑재된 소비자용 2TB SSD도 내년 상반기 양산할 예정이다. 이전 세대 대비 20% 향상된 전력 효율을 기반으로 AI와 빅데이터 환경에 최적화된 첨단 클라우드 데이터센터향 16TB와 32TB NVMe SSD도 내년에 출시할 계획이다.
SK하이닉스는 128단 4D 낸드와 동일한 플랫폼으로 차세대 176단 4D 낸드 제품도 개발 중이다.
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