SK하이닉스,삼성제치고 ‘세계 최고층’ 321단 낸드 최초 양산,HBM이어 낸드까지 앞서나

SK하이닉스가 세계 최고층인 321단 1Tb(테라비트) TLC 4D 낸드 플래시를 양산하기 시작했다. AI스토리지 시장을 겨냥한 전략적 메모리로,300단을 넘는 낸드메모리는 세계 최초다. 삼성전자는 현재 290단 낸드메모리를 양산중이다.

SK하이닉스는 “이번에 300단을 넘어서는 낸드를 가장 먼저 선보이며 기술 한계를 돌파했다”면서 “321단 제품을 내년 상반기부터 고객사에 본격 공급,시장 요구에 대응해 나갈 것”이라고 밝혔다.

SK하이닉스는 지난 2023년 6월 직전 세대 최고층 낸드인 238단 제품을 양산해 시장에 공급한 데 이어 지난해 8월 세계 최고층인 321단 낸드 샘플을 공개,세계 최초로 300단 이상 낸드메모리 개발을 밝힌바 있다.

낸드 플래시는 전원이 꺼져도 데이터가 저장되는 메모리 반도체로, 셀을 수직으로 쌓아 올려 데이터 용량을 늘리는 적층 기술이 경쟁력의 핵심 요소다.

SK하이닉스가 세계 최초로 상용화에 성공한 321단 제품은 기존 세대 대비 데이터 전송 속도는 12%, 읽기 성능은 13% 향상, 데이터 읽기 전력 효율도 10% 이상 개선된 것으로 나타났다.

삼성전자는 현재 290단대 낸드메모리를 양산중이다. SK하이닉스는 이번 제품 개발 과정에서 생산 효율이 높은 ‘3-플러그(Plug)’ 공정 기술을 도입,300단이상 적층의 기술적 한계를 극복했다고 공개했다.

SK하이닉스에 따르면 이 기술은 3번에 나눠 플러그(여러 층의 기판을 쌓은 뒤 셀을 한 번에 형성하기 위해 내는 수직 구멍) 공정을 진행하고,이어 후속 공정을 거쳐 3개의 플러그를 전기적으로 연결하는 방식을 적용했다.

회사 측은 이 과정에서 플러그의 변형을 줄이는 저변형 소재를 개발, 플러그 간 자동 정렬 보정 기술을 도입했다고 밝혔다. SK하이닉스는 “이전 세대인 238단 낸드의 개발 플랫폼을 321단에도 적용해 공정 변화를 최소화함으로써 이전 세대보다 생산성을 59% 향상시켰다”고 설명했다.

SK하이닉스는 삼성전자를 제치고 메모리 업체 중 가장 먼저 300단 이상 낸드 양산에 돌입하면서 최근 수요가 늘고 있는 인공지능(AI) 데이터센터용 SSD, 온디바이스 AI 등 AI 스토리지(저장장치) 시장을 선점하는데 유리한 위치를 차기하게 됐다. SK하이닉스는 321단 낸드로  AI용 저전력 고성능 신규 시장에도 적극 공급한다는 전략이다.

최정달 SK하이닉스 낸드개발담당 부사장은 “고대역폭 메모리(HBM)로 대표되는 D램은 물론, 낸드에서도 초고성능 메모리 포트폴리오를 완벽하게 갖춘 ‘풀스택(Full Stack) AI 메모리 프로바이더’로 도약할 것”이라고 밝혔다.