SK하이닉스가 ‘플래시 메모리 서밋(Flash Memory Summit, 이하 FMS) 2023’에서 차세대 메모리 솔루션 제품을 선보이며 혁신을 이어갔다. FMS는 매년 미국 캘리포니아 주 산타클라라에서 열리는 낸드플래시(이하 낸드) 업계 세계 최대 규모의 행사로, 혁신적인 신제품과 최신 기술을 공유하는 장이다.
▲ FMS 전시장 내 SK하이닉스 부스 모습
8월 8일부터 10일(이하 현지시간)까지 사흘간 열린 이번 행사에 회사는 “기술로 하나가 되다(United Through Technology)”라는 슬로건과 함께 혁신적인 메모리 솔루션을 공개했다.
멀티모달 AI 시대의 핵심, 업계 최고의 4D 낸드 솔루션
▲ SK하이닉스 최정달 부사장(NAND개발담당)과 안현 부사장(솔루션개발담당)의 기조연설 모습
행사 첫날인 8일, 최정달 부사장(NAND개발담당)과 안현 부사장(솔루션개발담당)은 “멀티모달 AI(Multimodal AI)* 시대를 구현하는 업계 최고의 4D 낸드 기술 및 솔루션”이라는 주제로 기조연설을 진행했다.
* 멀티모달 AI(Multimodal AI): 인간의 사고와 유사하게 다양한 데이터 유형(이미지, 텍스트, 음성, 수치 데이터 등)과 다중 지능 처리 알고리즘을 결합하여, 단일 데이터 유형만을 처리하는 AI보다 더 높은 성능 수준을 달성할 수 있다.
최정달 부사장은 이번 기조연설에서 “당사는 4D 낸드 5세대 321단 제품을 개발해 낸드 기술 리더십을 공고히 할 계획”이라며 “AI 시대가 요구하는 고성능, 고용량 낸드를 시장에 주도적으로 선보이며 혁신을 이끌어가겠다”고 말했다.
안현 부사장은 이를 기반으로 개발한 데이터센터 및 PC용 초고성능 UFS 4.0 및 PCIe 5세대(Gen5) SSD 제품을 소개했다. 멀티모달 AI가 다양한 플랫폼에서 방대한 데이터를 분석하고 계산하기 위해서는 SSD 제품이 필수적인 스토리지(Storage) 솔루션이 될 것으로 전망하며 지속적인 발전의 필요성을 강조했다.
이를 위해 진일보한 회사의 자체 솔루션 개발 기술력을 바탕으로 SK하이닉스는 UFS 5.0 및 PCIe 6세대 SSD 등을 개발하여 업계 기술 트렌드를 선도하겠다고 밝혔다.
한계를 뛰어넘다: 선도적인 세계 최고 4D 낸드 기술력과 SSD 솔루션 공개
▲ SK하이닉스 4D 낸드 솔루션 제품 전시 모습
SK하이닉스는 4D 낸드 기술의 성능과 신뢰성을 기반으로 신제품 개발을 이어가고 있다. 2018년 CTF* 기반의 업계 최초 96단 4D 낸드 개발에 이어, 4년 뒤 238단 4D 낸드를 개발하며 혁신의 발판을 마련했다.
* CTF(Charge Trap Flash): 도체에 전하를 저장하는 플로팅 게이트와 달리, CTF는 부도체에 전하를 저장하여 셀 간 간섭을 제거하여 읽기 및 쓰기 성능을 높인 기술
이번 전시에서는 321단 1Tb(테라비트) TLC*(Triple Level Cell) 4D 낸드 개발 경과를 발표하고 개발 단계의 샘플을 공개했다. 현재까지 300단 이상 낸드의 개발 경과를 공개한 것은 SK하이닉스가 처음이며, 이전 세대인 238단 512Gb(기가비트) 대비 생산성이 59% 높아졌다. 데이터를 저장하는 셀을 더 높은 단수로 적층, 한 개의 칩으로 더 큰 용량을 구현할 수 있어 웨이퍼 한 장에서 생산할 수 있는 전체 용량이 늘었기 때문이다.
* TLC(Triple Level Cell): 하나의 셀에 3bit 데이터, 총 8개를 쓸 수 있는 구조. 낸드는 한 개의 셀(Cell)에 몇 개의 정보(비트 단위)를 저장하느냐에 따라 SLC(Single Level Cell, 1개)-MLC(Multi Level Cell, 2개)-TLC(Triple Level Cell, 3개)-QLC(Quadruple Level Cell, 4개)-PLC(Penta Level Cell, 5개) 등으로 규격이 나뉨. 정보 저장량이 늘어날수록 같은 면적에 더 많은 데이터를 저장할 수 있다.
SK하이닉스는 전시 부스를 통해, 321단 낸드 개발 샘플 외에도 다양한 제품을 선보였다. 이 중 V7 낸드를 활용한 PCle* 5세대 eSSD(enterprise SSD, 기업용 SSD)인 PS1030이 관람객들의 눈길을 끌었다. 시연을 위해 슈퍼마이크로 서버에 적용된 PS1030의 순차 읽기(Sequential Read) 속도는 14,800MB/s로 업계에서 가장 빠른 속도를 구현했다. 또한, 고성능 eSSD로서 3,300kIOPS*의 랜덤 읽기(Random Read) 성능도 보여주었다.
* PCle(Peripheral Component Interconnect Express): 직렬 구조의 고속 입출력 인터페이스로 디지털 장치의 메인보드에서 사용된다.
* kIOPS(Thousand Input/Output Operations Per Second): 저장 장치가 초당 수행할 수 있는 읽기 및 쓰기 작업 수의 측정 단위
이외에도 V8 낸드 기반 cSSD(client SSD, 일반 고객용 SSD) 중 첫 번째 제품인 PCIe 4세대 PC811과 고사양의 Platinum P41, 높은 전력 효율을 보여준 Gold P31, SK하이닉스 최초의 일반 소비자용 포터블(Portable) SSD인 비틀(Beetle) X31 등 다양한 SSD를 선보였다.
KV-CSD를 활용한 HPC의 강력한 성능
▲ SK하이닉스 정우석 PL(메모리시스템솔루션)이 KV-CSD의 성능 발표하는 모습과 전시된 시연 제품
SK하이닉스는 지난해 FMS에 이어 올해도 주문형 키값 저장소 전산 저장장치(Key Value Store Computational Storage Device, KV-CSD)의 시연을 진행했다. KV-CSD는 회사와 미국 로스앨러모스국립연구소(Los Alamos National Laboratory, LANL)가 공동 개발한 제품으로, 고성능 컴퓨팅(HPC)의 읽기 및 쓰기 성능을 향상시키는 차세대 지능형 스토리지 제품이다.
관련하여 정우석 PL(메모리시스템솔루션)은 10일 열린 세션에 참석하여 KV-CSD의 성능에 대해 발표했다. “HPC 시스템에서 쿼리를 가속하는 KV-CSD 아키텍처(Architecture of a Query Accelerating KV-CSD in a HPC System)”을 주제로 KV-CSD가 소프트웨어 키 값 저장장치의 한계를 어떻게 극복하는지 공개했다.
고성능 모바일 및 오토모티브 솔루션
▲ SK하이닉스 모바일 및 오토모티브 기술 제품 전시 모습
SK하이닉스는 ‘모바일 및 오토모티브 기술’도 공개했다. 이번에 전시된 V7 512Gb(기가비트) 범용 플래시 스토리지(UFS) 제품군에는 UFS* 2.2, UFS 3.1 및 UFS 4.0 기반 제품도 포함됐다. 향상된 대역폭 속도와 전력 효율을 제공하는 최신 사양 제품이다. 또한, 모바일 D램 LPDDR과 UFS를 결합한 uMCP(Universal Multichip Package)* 제품도 선보였다.
* UFS(Universal Flash Storage): 동시에 읽고 쓸 수 있는 차세대 메모리. 낮은 전력 소비, 고성능 및 신뢰성으로 모바일 장치에 널리 사용된다.
* uMCP(Universal Multichip Package): D램과 낸드를 하나의 제품으로 결합하는 멀티 칩 패키지
오토모티브 솔루션 부스에서는 모바일 D램 LPDDR5X와 HBM2E가 ADAS*(첨단 운전자 보조 시스템)의 필수 구성 요소로 전시되었다. 특히 SK하이닉스는 모빌리티 산업을 위해 HBM 제품군을 개발한 ‘유일한’ 회사로 HBM2E는 이러한 강점을 여실히 보여주었다.
* ADAS(Advanced Driver Assistance Systems): 프로세스를 완전히 자동화하지 않아도 일상적인 내비게이션이나 주차 등 운전자를 도울 수 있는 다양한 기술을 활용하는 시스템
ADAS 관련 기술 외에도 차량 내 연결을 지원하는 eMMC 5.1 내장형 멀티미디어 카드, 차량 내 인포테인먼트 및 스토리지에 적용되는 UFS 3.1 기반 SSD 제품 등 다양한 모빌리티 솔루션을 선보였다.
미래를 향한 멈추지 않는 혁신
FMS 2023에서 보여준 성과가 증명하듯, SK하이닉스는 미래를 위해 끊임없이 도전하고 있다. 업계를 선도하는 다양한 메모리 솔루션을 제공하고 있는 현재에 안주하지 않고 멈추지 않는 혁신으로 고성능 메모리 제품군의 선도적 기술 입지를 공고히 할 것이다.
