[포쓰저널=문기수 기자]  삼성전자가 내년 업계 최초의 5세대 10나노미터(nm·10억분의 1m)급 D램 양산에 이어 2024년 9세대 V낸드 생산에 나선다. 

또 2030년까지 데이터 저장장치인 셀을 1000단까지 쌓는 V낸드를 개발한다.

삼성전자는 5일(현지시간) 미국 실리콘밸리에서 '삼성 테크 데이 2022'를 개최하고, 이같은 차세대 반도체 솔루션과 로드맵을 공개했다고 6일 밝혔다. 

메모리 반도체의 공정을 더 미세화하고 적층 기술을 고도화해 경쟁사들과의 격차를 더욱 벌리는 '초격차' 전략을 강화한다는 계획이다. 

삼성전자는 현재 D램에서는 4세대 10나노급을, V낸드에서는 176단의 7세대를 양산하고 있다.

한진만 삼성전자 메모리 사업부 부사장은 이날 '삼성 테크 데이' 미디어 브리핑에서 글로벌 경기 침체에 따른 메모리 감산 계획과 관련해 "현재로서는(감산에 대한) 논의는 없다"고 말했다.

삼성전자는 아울러 시스템 반도체 제품 간 시너지 극대화를 통해 '통합 솔루션 팹리스(반도체설계전문기업)'로 거듭나겠다고 밝혔다.

삼성전자 메모리사업부장 이정배 사장은 "삼성전자가 약 40년간 만들어낸 메모리의 총 저장용량이 1조 기가바이트(GB)를 넘어서고, 이중 절반이 최근 3년간 만들어졌을 만큼 급변하는 디지털 전환을 체감하고 있다"며 "향후 고대역폭, 고용량, 고효율 메모리를 통해 다양한 새로운 플랫폼과 상호진화하며 발전해 나갈 것"이라고 말했다.

◇  2023년 '5세대 10나노급 D램' 양산

삼성전자는 데이터 인텔리전스(Data Intelligence)를 발전시킬 미래 D램 솔루션과 공정 미세화의 한계를 극복하기 위한 다양한 D램 기술을 공개했다.

폭발적으로 증가하고 있는 데이터 사용량을 감당하기 위해 HBM-PIM(Processing-in-Memory), AXDIMM(Acceleration DIMM), CXL(Compute Express Link) 등 다양한 시스템 아키텍처를 지원할 수 있는 차세대 D램 기술의 성장이 필요하다고 밝혔다.

삼성전자는 이를 위해 글로벌 IT 기업들과 협력해 나갈 계획이다.

또한, 데이터센터용 고용량 32Gb DDR5 D램, 모바일용 저전력 8.5Gbps LPDDR5X D램, 그래픽용 초고속 36Gbps GDDR7 D램 등 차세대 제품을 적기에 출시해 프리미엄 D램 시장의 리더십을 확고히 할 예정이다.

삼성전자는 2023년 '5세대 10나노급 D램'을 양산하는 한편, 하이케이 메탈 게이트(High-K Metal Gate) 공정 등 새로운 공정 기술 적용과 차세대 제품 구조를 통해 공정 미세화 한계를 극복할 계획이다.

◇ 2030년 '1000단 V낸드' 개발

삼성전자는 이날 7세대 대비 단위 면적당 저장되는 비트(Bit)의 수를 42% 향상한 8세대 V낸드 512Gb TLC 제품도 공개했다. 

삼성전자는 올해 세계 최고 용량의 8세대 V낸드 기반 1Tb TLC(Triple Level Cell) 제품을 양산할 계획이다.

2024년에는 9세대 V낸드를 양산하고, 2030년까지 1000단 V낸드를 개발하는 등 혁신적인 낸드 기술로 새로운 패러다임을 제시하겠다고 밝혔다.

삼성전자는 데이터센터, 인공지능 등 대용량 데이터가 필요한 다양한 고객 니즈에 대응하기 위해 QLC(Quadruple Level Cell) 생태계를 확대하고, 전력 효율도 개선한다는 계획이다. 

◇ "2025년 차량용 메모리 1위"..차세대 SSD 공개

삼성전자는 차량용 메모리 시장에서도 2025년 1위를 달성한다는 목표다.

자율 주행(AD), 첨단 운전자 지원 시스템(ADAS), 인포테인먼트(IVI), 텔레매틱스(Telematics) 등을 위한 최적의 메모리 솔루션을 공급한다는 계획이다.

또한, 차량의 첨단화, 전동화에 따른 고성능 메모리 필요성이 더욱 커지고 있는 상황에서 LPDDR5X, GDDR7, Shared Storage 등 차세대 메모리 솔루션을 제공해 모빌리티 혁신을 이룬다는 계획이다. 

삼성전자는 SSD(솔리드 스테이트 드라이브) 내부에 탑재되는 D램없이 PC에 탑재된 D램과 직접 연결하는 HMB(Host Memory Buffer) 기술을 적용한 SSD 'PM9C1a'도 공개했다.

삼성전자는 SSD 내부 연산 기능을 강화한 컴퓨테이셔널 스토리지(Computational Storage) 개발도 지속하고 있다. 인공지능에 최적화된 고성능, 저전력 제품을 통해 지속 가능한 미래를 만들어 나가겠다고 밝혔다.

삼성전자는 고객들에게 차세대 메모리 솔루션 개발/평가를 위한 최적화된 환경을 제공하는 '삼성 메모리 리서치 센터(SMRC)'를 오픈하고 레드햇, 구글 클라우드 등과 협력한다. 올해 4분기 한국을 시작으로 미국 등 다른 지역으로 SMRC를 순차적으로 확장해 나갈 계획이다.

삼성전자는 1993년부터 메모리 시장에서 점유율(매출 기준) 1위를 기록하고 있다. D램은 1992년, 낸드는 2002년 1위에 올랐다. 시장조사기관 옴디아에 따르면 작년 말 기준 D램 점유율은 42.70%, 낸드 점유율은 33.90%다.

◇ '통합 솔루션 팹리스'로 도약

삼성전자는 시스템 반도체에서는 제품 기술을 융합한 '플랫폼 솔루션'으로 고객 니즈에 최적화한 통합 솔루션을 제공해 나갈 계획이다.

삼성전자는 SoC(System on Chip), 이미지센서, 모뎀, DDI(Display Driver IC), 전력 반도체(PMIC, Power Management IC), 보안솔루션 등을 아우르는 약 900개의 시스템 반도체 포트폴리오를 보유하고 있다.

시스템LSI사업부장 박용인 사장은 "사물이 사람과 같이 학습과 판단을 해야 하는 4차 산업혁명 시대에서 인간의 두뇌, 심장, 신경망, 시각 등의 역할을 하는 시스템 반도체의 중요성은 그 어느 때보다 커질 것"이라며 "삼성전자는 SoC, 이미지센서, DDI, 모뎀 등 다양한 제품의 주요 기술을 유기적으로 융합해 4차 산업혁명 시대를 주도하는 '통합 솔루션 팹리스'가 될 것"이라고 밝혔다.

SoC에서는 NPU(Neural Processing Unit), 모뎀 등과 같은 주요 IP(지적재산권)의 성능을 향상시키는 동시에 글로벌 파트너사들과 협업해 업계 최고 수준의 CPU(중앙처리장치), GPU(그래픽처리장치)를 개발하는 등 핵심 경쟁력 강화할 계획이다.

또, 사람의 눈에 가까운 초고화소 이미지센서를 개발하고 사람의 오감(미각, 후각, 청각, 시각, 촉각)을 감지하고 구현할 수 있는 센서도 개발할 예정이다.

◇ 5G 모뎀, 차량용 SoC, DDI 등 차세대 시스템 반도체 공개

삼성전자는 부스 전시를 통해 첨단 시스템 반도체 제품도 선보였다.

차세대 차량용 SoC '엑시노스 오토 V920', 5G 모뎀 '엑시노스 모뎀 5300', QD(Quantum Dot) OLED(유기발광다이오드)용 DDI 등 신제품들과 프리미엄 모바일AP '엑시노스 2200', 업계 최소 픽셀 크기의 2억 화소 이미지센서 '아이소셀(ISOCELL) HP3', '생체인증카드'용 지문인증IC 제품 등도 공개됐다.

엑시노스 2200은 최첨단 4나노 EUV(극자외선) 공정, 최신 모바일 기술, 차세대 GPU, NPU가 적용된 제품이다. 게임, 영상처리, AI(인공지능) 등 다양한 영역에서 새로운 차원의 사용자 경험을 제공한다고 삼성전자 측은 소개했다.

지문인증IC는 삼성전자가 업계 최초로 카드에 각각 탑재하던 하드웨어 보안칩(SE), 지문 센서, 보안 프로세서를 하나의 IC칩에 통합한 제품으로 신용카드 사용자의 편의성을 높인다.

2억 화소 이미지센서를 통해 촬영된 사진의 선명함을 직접 체험할 수 있는 데모 세션도 참석자들의 주목을 받았다. 지문인증IC의 지문 보안 기능 등이 구동되는 과정도 시뮬레이션을 통해 선보였다.

오후에 진행된 메모리 반도체 세션에서 삼성전자는 '5세대 10나노급(1b) D램', '8세대/9세대 V낸드'를 포함한 차세대 제품 로드맵을 공개했다.

2017년 시작된 '삼성 테크 데이'는 새로운 반도체 기술을 선보이는 자리로 올해 2019년 이후 3년 만에 오프라인으로 진행됐다.

올해 행사에는 글로벌 IT 기업과 애널리스트, 미디어 등과 삼성전자 메모리사업부장 이정배 사장, 시스템LSI사업부장 박용인 사장, 미주총괄 정재헌 부사장 등 800여 명이 참석한 가운데 진행됐다.