“전력 소모 최대 96%↓”…삼성전자, 초저전력 낸드 원천 기술 발표

‘저전력 낸드플래시 강유전체 트랜지스터’ 논문, ‘네이처’에 게재
전력 소모 최대 96% 절감 가능한 핵심 메커니즘 세계 최초 규명

‘저전력 낸드 메모리용 강유전체 트랜지스터’ 논문에 참여한 삼성전자 SAIT 연구진. <사진=삼성전자>

삼성전자가 기존 낸드플래시 대비 전력 소모를 최대 96% 절감할 수 있는 혁신 기술을 발표했다.

27일 삼성전자 반도체 뉴스룸에 따르면 삼성전자는 SAIT(옛 삼성종합기술원)와 반도체 연구소 소속 연구진 34명이 공동 저자로 참여한 ‘저전력 낸드 메모리용 강유전체 트랜지스터’ 논문이 세계적 학술지 ‘네이처’에 게재됐다고 이날 밝혔다.

이번 연구는 강유전체를 활용해 기존 대비 전력 소모를 최대 96% 절감할 수 있는 핵심 메커니즘을 세계 최초로 규명한 원천 기술이다.

기존 낸드는 셀에 전자를 주입하는 방식으로 데이터를 저장한다. 저장 용량을 늘리려면 셀의 개수, 즉 적층 단수를 늘리는 방식이 필수적이다. 그러나 이같은 구조적 특징으로 인해 읽기·쓰기 전력 소모가 함께 증가한다는 한계가 있었다. 이에 삼성전자 SAIT 연구진은 산화물 반도체의 고유 특성을 강유전체 기반 낸드와 융합함으로써 한계 극복에 나섰다.

그 결과, 기존 대비 셀 스트링(Cell String) 동작에서 전력 소모를 최대 96% 절감할 수 있다는 가능성을 확인했다. 현존 최고 수준인 셀당 5bit의 고용량을 확보하며 전력 소모를 기존 대비 낮출 수 있는 길이 열린 셈이다.

해당 기술이 상용화되면 대규모 AI 데이터센터부터 모바일·엣지 AI 시스템까지 다양한 분야에서 전력 효율을 크게 높일 수 있을 것으로 전망된다.

특히 AI(인공지능)용 SSD(솔리드스테이트드라이브)가 고용량·고집적으로 발전하며 전력 효율성에 대한 중요성이 높아지는 가운데, 이번 기술이 차세대 낸드의 새로운 방향을 제시할 것으로 기대를 모은다.

유시정 삼성전자 SAIT 연구원은 “초저전력 낸드의 구현 가능성을 확인하게 돼 뿌듯하다”며 “AI 생태계에서 스토리지의 역할이 더욱 커지고 있는데, 향후 제품 상용화를 목표로 후속 연구를 추진하겠다”고 밝혔다.

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

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