삼성전자는 인공지능(AI) 시대에 필수로 여겨지는 초고용량 서버 솔리드스테이트드라이브(SSD)용 '1Tb(테라비트) 쿼드레벨셀(QLC) 9세대 V낸드'를 업계 최초로 양산했다고 12일 밝혔다.

이로써 AI용 고성능·고용량 SSD 라인업을 모두 갖춰 기업용 SSD(eSSD) 1인자 지위를 더욱 공고히 다질 것으로 예상된다. 앞서 지난 4월 삼성전자는 고성능 '트리플레벨셀(TLC) 9세대 V낸드' 최초 양산을 발표한 바 있다.

AI 시대에는 고대역폭 메모리(HBM) 외에도 대규모 언어 모델 데이터 학습 및 저장을 위한 고용량 SSD가 필수 요소로 손꼽힌다. 특히 AI 성능이 높아지면서 이를 뒷받침할 만한 QLC 수요도 덩달아 높아지고 있다. QLC는 TLC보다 동일 면적 대비 더 많은 용량을 지원해 AI 데이터센터에 최적인 제품으로 업계 주류가 될 것으로 전망된다.

시장조사업체 트렌드포스는 올해 낸드플래시 매출이 전년 대비 77% 증가한 674억달러(약 90조 3429억원)에 달할 것으로 전망했다. 특히 올해 QLC가 낸드 출하량의 20%를 차지하고, 이 비중은 내년에 대폭 증가할 것으로 예상했다.

삼성전자 9세대 V낸드는 독보적인 '채널 홀 에칭' 기술을 활용해 더블 스택 구조로 업계 최고 단수를 구현해 냈다.

특히 이번 QLC 9세대 V낸드는 셀과 페리(셀 동작 관장 회로 구성)의 면적을 최소화해 이전 세대 QLC V낸드 대비 약 86% 증가한 업계 최고 수준의 비트 밀도를 제공한다.

V낸드의 적층 단수가 높아질수록 층간, 층별 셀 특성을 균일하게 유지하는 것이 더욱 중요해졌으며, 삼성전자는 이를 위해 '디자인드 몰드' 기술을 활용했다.

'디자인드 몰드'란 셀 특성 균일화, 최적화를 위해 셀을 동작시키는 WL(트랜지스터 전원 담당 배선)의 간격을 조절해 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 기술' 혁신을 통해 이전 세대 QLC 제품 대비 쓰기 성능은 100%, 데이터 입출력 속도는 60% 개선했다.

또한 낸드 셀을 구동하는 전압을 낮추고 필요한 BL(데이터 쓰기·읽기 담당 배선)만 센싱해 전력 소모를 최소화한 '저전력 설계 기술'을 통해 데이터 읽기, 쓰기 소비 전력도 각각 약 30%, 50% 감소했다.

삼성전자는 브랜드 제품을 시작으로 향후 모바일 UFS, PC 및 서버SSD 등 QLC 9세대 V낸드 기반 제품 응용처를 점차 확대할 계획이다.

허성회 삼성전자 메모리사업부 플래시 개발실 부사장은 "9세대 TLC 양산 4개월 만에 9세대 QLC V낸드 또한 양산에 성공함으로써 AI용 고성능, 고용량 SSD 시장이 요구하는 최신 라인업을 모두 갖췄다"며 "최근 AI향으로 수요가 급증하고 있는 기업용 SSD 시장에서의 리더십이 더욱 부각될 것"이라고 밝혔다.

한편 삼성전자는 지속적으로 성장하는 낸드플래시 시장에 대응하기 위해 AI 서버용 제품을 중심으로 포트폴리오를 강화하고 있다. 또한 중장기적으로 중요 응용처가 될 온디바이스 AI, 전장(차량용 전자 장비) 등으로 포트폴리오를 넓힐 계획이다.