AI시대 초고용량 서버SSD를 위한, 삼성전자 업계 최초 QLC 9세대 V낸드 양산

삼성전자가 AI시대 초고용량 서버SSD를 위한 1Tb(테라비트, 1Terabit, 1조 비트의 셀을 단일 칩 안에서 구현한 제품) QLC(Quad Level Cell, 하나의 셀에 4bit 데이터를 기록할 수 있는 구조) 9세대 V낸드를 업계 최초로 양산했다.

삼성전자는 지난 4월 TLC(Triple Level Cell: 하나의 셀에 3bit 데이터를 기록할 수 있는 구조) 9세대 V낸드를 최초 양산한데 이어 QLC 제품까지 선보이며 고용량∙고성능 낸드플래시 시장 리더십을 굳건히 했다.

삼성 9세대 V낸드는 독보적인 채널 홀 에칭(Channel Hole Etching, 몰드층을 순차적으로 적층한 다음 한번에 전자가 이동하는 홀(채널 홀)을 만드는 기술)을 활용해 더블 스택(Double Stack, 채널 홀 공정을 두 번 진행해 만든 구조) 구조로 업계 최고 단수를 구현해냈다.

특히 이번 QLC 9세대 V낸드는 셀(Cell)과 페리(Peripheral, 셀의 동작을 관장하는 각종 회로들로 구성)의 면적을 최소화해 이전 세대 QLC V낸드 대비 약 86% 증가한 업계 최고 수준의 비트 밀도(Bit Density, 단위 면적당 저장되는 비트(Bit)의 수)를 제공한다.

V낸드의 적층 단수가 높아질수록 층간, 층별 셀 특성을 균일하게 유지하는 것이 더욱 중요해졌으며, 삼성전자는 이를 위해 디자인드 몰드(Designed Mold, Mold : 셀을 동작시키는 WL(Word Line)의 층) 기술을 활용했다.

디자인드 몰드란 셀 특성 균일화, 최적화를 위해 셀을 동작시키는 WL(Word Line, 트랜지스터의 on/off를 담당하는 배선)의 간격을 조절하여 적층하는 기술로, 데이터 보존 성능을 이전 제품보다 약 20% 높여 제품 신뢰성을 향상시켰다.

이번 9세대 QLC는 셀의 상태 변화를 예측하여 불필요한 동작을 최소화하는 예측 프로그램(Predictive Program) 기술 혁신을 통해 이전 세대 QLC 제품 대비 쓰기 성능은 100%, 데이터 입출력 속도는 60% 개선했다.

또한 낸드 셀을 구동하는 전압을 낮추고 필요한 BL(Bit Line, 데이터 쓰기, 읽기 역할을 담당하는 배선. WL(Word Line)과 함께 Cell Array를 이룸)만 센싱해 전력 소모를 최소화한 저전력 설계 기술을 통해 데이터 읽기, 쓰기 소비 전력도 각각 약 30%, 50% 감소했다.

한편 삼성전자는 브랜드 제품을 시작으로 향후 모바일 UFS(Universal Flash Storage : 초소형 폼팩터의 고성능·저전력 메모리 솔루션), PC 및 서버SSD 등 QLC 9세대 V낸드 기반 제품 응용처를 점차 확대할 계획이다.