불 뿜는 메모리 차세대 기술 경쟁

일반입력 :2011/11/30 18:56    수정: 2011/12/01 08:34

송주영 기자

메모리 미세공정 발달단계가 한계에 근접하면서 차세대메모리에 대한 연구가 활발하다. 메모리 시장은 소비심리 위축으로 침체됐지만 기술 개발에 대한 투자만큼은 멈추지 않는다.

삼성전자가 P램에서 진전된 성과를 발표하는가 하면 IBM, 마이크론 연합은 실리콘관통전극(TSV)에 메모리 신기술을 결합한 새로운 제품 계획을 내놨다.

30일 관련업계에 따르면 삼성전자는 내년 2월 열리는 ISSCC(국제고체회로소자회의)에서 20나노 공정이 적용된 8기가비트 상변환메모리(P램)을 선보인다.

지난 ISSCC 행사에서 1기가비트 P램을 내놓은 이후 1년만에 나타난 진전이다. 삼성전자는 지난 ISSCC 행사에서 58나노 공정이 적용된 제품을 발표햇다.

관련업계에 따르면 삼성전자가 ISSCC에서 선보이는 P램은 이제까지 나온 차세대메모리 중 최대용량으로 평가받는다. 1.8볼트로, 초당 40메가바이트를 전송하는 고성능 제품이다.

■삼성 P램 기술 비약적 발전

외신도 삼성전자의 P램 성과를 높이 평가했다. EE타임즈는 P램 시장에서는 삼성전자, 마이크론 정도만이 비휘발성 P램에 대해 상업적으로 접근한 회사라고 분석했다. 지난 수년동안 연구, 개발이 이어졌지만 P램에 대한 보고서가 거의 없었다는 설명도 덧붙었다.

특히 삼성전자가 내년 ISSCC에서 발표할 P램은 셀집적도 등이 낸드플래시 수준까지 도달했다. 낸드플래시는 아직까지 저장능력이나 셀당 여러 비트를 검출해내는 능력에서 P램을 압도하고 있다. 여기에 메모리를 수직으로 쌓아올렸을 때 확장성까지 갖췄다.

차세대 장점이 있는 반면 아직도 기술 장벽이 있다. 전류 온도 변화에 따라 원자, 분자가 비결정질, 결정질 물질로 변화하면서 1, 0의 신호를 얻는 원리다로 비휘발성에 고속, 고집적화가 가능하다는 장점이 있다.

반면 낸드플래시와 같은 빠른 확장성을 얻기 힘들어 양산에는 걸림돌로 작용한다. 온도에 민감하다는 것도 단점이다.

기술장벽에도 불구하고 삼성전자는 지난해 P램 소량 양산을 시작하면서 휴대폰에 시범 적용하는 등 이 시장을 다져가고 있다.

■마이크론-IBM 15배 빠른 메모리 내년 양산

마이크론도 차세대 기술을 적용한 메모리 양산 계획을 발표했다. 마이크론은 미국 최대 메모리업체로 D램, 낸드플래시 시장 4위를 기록하고 있다. 씨넷 보도에 따르면 IBM, 마이크론이 공동 개발한 이 제품은 기존 대비 15배 빨라졌다.

이 제품은 마이크론이 개발한 하이브리드 메모리 큐브칩, IBM 3D칩 기반 ‘콘트롤러’ 기술이 적용된다. D램의 성능을 끌어올릴 수 있는 기술로 양사는 네트워크, 고성능 컴퓨팅 분야에 제품을 공급할 계획이다. 향후 일반 소비자 가전 분야에도 신기술을 적용할 예정이다. IBM은 차세대 메모리 적층 TSV 기술을 제공할 계획이다. TSV는 각각의 메모리 칩을 전기적으로 적층해서 쌓는 기술로 새로운 반도체 패키징 방법으로 반도체 업체 대부분이 관심을 갖고 연구가 활발하다.

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IBM TSV와 결합된 마이크론 하이브리드메모리큐브 칩은 초당 128기가바이트의 속도를 나타냈다. 성능을 향상시킨 반면 에너지 사용량은 70% 수준으로 절감했다.

신제품은 IBM 뉴욕 반도체 공장에서 32나노 하이-K메탈게이트 공정을 적용해 내년 하반기 양산 예정이다.