“속도 높이고, 소비 전력 낮추고”…SK하이닉스, 5G 시대 첨단 모바일 D램 양산

HKMG 공정 적용 모바일용 ‘LPDDR5X’ 메모리 반도체 개발

SK하이닉스 모바일용 ‘LPDDR5X’. <사진=SK하이닉스>

SK하이닉스가 소비 전력을 낮춰 모바일 기기의 전력 소모를 줄이고, 배터리 지속 시간을 늘린 첨단 모바일 D램 개발에 성공했다.

SK하이닉스는 HKMG(고유전율 금속 게이트) 공정을 적용한 모바일용 ‘LPDDR5X’ 메모리 반도체 개발을 완료하고, 최근 고객사를 대상으로 출하에 나섰다고 9일 밝혔다.

HKMG 공정은 D램을 구성하는 트랜지스터 내부 절연막에 유전율(K)을 높인 소재를 적용해 누설 전류를 줄인 차세대 공정이다. 정전 용량을 높여 메모리에 공급되는 전력량을 줄이고, 소모 전력을 개선한 것이 특징이다.

D램 속도 또한 크게 향상됐다. 동작 속도는 초당 8.5Gb로 이전 세대 대비 33%나 빠른 것으로 나타났다. 이는 5GB 용량의 영화 14편을 1초 만에 처리할 수 있는 속도다.

LPDDR5X 신제품은 초고속을 구현하는 동시에 국제반도체표준협의기구(JEDEC)가 정한 초저전압 범위인 1.01~1.12V에서 작동한다. 기존 제품 대비 소비 전력이 25% 줄어 현재 시장에 출시된 모바일 D램 중 전력 사용 효율성이 가장 뛰어나다.

대표적인 메모리 반도체인 D램은 서버·PC에 주로 들어가는 DDR과 스마트폰·태블릿에 들어가는 모바일용 LPDDR로 나뉜다. 모바일용의 경우 낮은 전력 소모가 관건이라 규격명에 ‘LP(Low Power)’가 붙는다.

최근 모바일 기기 수요가 늘면서 LPDDR 기술력도 크게 발전하고 있다. 특히 스마트폰은 일정 주기마다 새로운 제품이 출시되는 ‘타임 투 마켓(Time to Market)’이기 때문에 기존 성능을 넘는 새 제품을 제때 개발하는 것이 중요하다. 보통 D램은 개발 세대를 숫자로 구분하는데, 최신 제품인 5X는 7세대(1-2-3-4-4X-5-5X 순)다.

SK하이닉스의 LPDDR 개발 히스토리. <사진=SK하이닉스>

IT 업계는 5G 이동통신 시대에 접어들면서 초고속, 고용량, 저전력 등을 갖춘 고성능 모바일용 D램 수요가 급증할 것으로 전망하고 있다. LPDDR5X의 활용 범위가 더욱 넓어질 것으로 기대되는 배경이다.

조성권 SK하이닉스 CP LPD5 PE PL은 “개발 과정에서 제품을 테스트할 때 예전보다 테스트 시간을 좀 더 줄였고, 설계 단계에서도 최대한 저전력으로 작동할 수 있도록 설계했다”고 설명했다.

이욱재 MCP·MO Enablement PL은 “LPDDR5X가 적용된 스마트폰의 경우 이전 세대의 스마트폰과 비교해 사용 시간이 더욱 늘어날 것이다”며 “이는 소비자 입장에서 1회 충전으로 더 오래 사용할 수 있다는 장점도 되겠지만 그만큼 충전 빈도 수도 줄어드는 것이기 때문에 전기를 덜 쓰게 된다”고 전력 효율에 대해 강조했다.

[CEO스코어데일리 / 오창영 기자 / dongl@ceoscore.co.kr]

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