삼성전자‧SK하이닉스, 'QLC 낸드' 생산 늘린다…기술 전환 속도

[데일리한국 김언한 기자] 인공지능(AI) 시대를 맞아 쿼드러플레벨셀(QLC) 방식의 낸드플래시가 시장 반등의 열쇠로 부상하고 있다. 삼성전자와 SK하이닉스는 고적층·고용량 낸드에 이 기술의 적용을 확대할 계획이다.

10일 업계에 따르면 삼성전자는 QLC 방식의 낸드 공급량을 올해부터 크게 늘린다. QLC는 하나의 셀(Cell)에 4비트의 정보를 저장하는 구조다.

비트 수가 늘어날수록 더 많은 용량을 집적할 수 있다. 이 경우 대용량 솔리드스테이트드라이브(SSD)를 저렴한 가격에 공급할 수 있게 된다. 하지만 QLC 방식은 읽고/쓰기 속도가 상대적으로 느리고, 안정성이 떨어진다는 단점이 있다.

현재 생산량이 가장 많은 것은 트리플레벨셀(TLC) 방식의 낸드플래시다. 이 방식은 1개의 셀에 3비트의 정보를 저장한다.

업계에선 삼성전자와 SK하이닉스가 컨트롤러 기술과 고적층 낸드의 장점을 활용하면서 QLC 방식의 처리 속도와 안정성 문제를 상당 부분 극복한 것으로 보고 있다. 컨트롤러는 SSD 등 각종 저장용 장치에 탑재돼 두뇌 역할을 하는 시스템반도체다. 데이터를 빠르게 읽고 쓸 수 있게 해주고, 에러를 수정하는 등의 역할을 한다.

삼성전자는 1테라비트(Tb) 용량의 280단 낸드를 TLC 방식 뿐 아니라 QLC 방식으로 양산할 계획이다. 지난해 출시한 1Tb 용량의 236단 낸드는 전량 TLC 방식이었다.

SK하이닉스는 내년 TLC와 QLC 방식을 이용해 1Tb 용량의 321단 낸드를 출시한다. 지난해 공급한 같은 용량의 238단 낸드에는 TLC 구조만 사용됐다.

삼성전자와 SK하이닉스가 기술 전환을 서두르면서 전체 낸드 생산에서 QLC 방식 비중은 빠르게 높아질 것으로 예상된다. 시장조사업체 IDC에 따르면 올해 말 QLC 방식 낸드의 비트 기준 점유율은 18%, 내년 말에는 25%를 차지할 전망이다. 나머지 대부분을 차지하는 TLC 낸드는 비중이 줄어든다.

이는 기업용(엔터프라이즈) SSD에 QLC 방식 낸드 적용이 확대되는 점이 크다. 하지만 일반 소비자용(클라이언트) SSD도 QLC 낸드를 중심으로 빠르게 대체되고 있다. 다나와리서치에 따르면 올해 상반기 국내 QLC 기반 SSD 판매량은 전년 동기 대비 35.4% 증가했다. 반대로 TLC 기반 SSD의 판매량은 24% 감소했다.

다나와 관계자는 "과거 QLC 기술의 단점으로 지적된 쓰기 속도 및 수명 문제가 개선되고 있다"면서 "삼성전자가 개발하고 있는 새로운 QLC 낸드 기반 SSD가 시장에 풀리는 시기가 QLC 수요가 확대되는 티핑포인트(급격한 변화 시점)가 될 것"이라고 말했다.

안정성 문제를 극복한 QLC 낸드 기반의 SSD는 앞으로 데이터센터의 핵심 솔루션이 될 전망이다. AI 시대에는 데이터 처리량이 폭발적으로 늘고 전력 사용량이 커지면서 저전력·대용량 메모리반도체 수요가 증가한다.

이 분야에서 경쟁력을 확보한 기업은 SK하이닉스의 자회사인 솔리다임이다. SK하이닉스는 2021년 말 인텔의 낸드사업부를 인수하고, 자회사 솔리다임을 출범시켰다. 인텔의 낸드사업부는 QLC 낸드 기술을 선도해 온 곳이다.

2024-07-10T05:28:16Z dg43tfdfdgfd