하드웨어 인텔-마이크론, 낸드보다 1000배 빠른 차세대 메모리 발표
2015.07.29 20:11
인텔-마이크론, 낸드보다 1000배 빠른 차세대 메모리 발표
인텔과 마이크론이 D램과 낸드플래시 메모리를 하나로 합친 차세대 메모리를 내년부터 양산한다. 기존 D램·낸드보다 데이터 처리 속도와 내구성은 높이고 가격은 낮춘다는 전략이어서 기존 메모리 시장 구도에 어떤 변화를 이끌지 눈길을 끈다.
인텔과 마이크론은 전통적인 메모리 반도체 소자인 트랜지스터와 커패시터를 완전히 없앤 새로운 비휘발성 메모리 기술 ‘3D 크로스포인트(XPoint)’를 29일 발표했다. 하반기 샘플 공급을 거쳐 내년에 양산을 시작한다.
3D 크로스포인트 기술을 적용한 새로운 메모리는 낸드와 D램을 하나로 합친 전혀 새로운 제품군이다. 전통적 반도체 소자인 트랜지스터와 커패시터를 완전히 없앤 것이 가장 큰 특징이다. 기존 소자 특성상 데이터가 마이크로프로세서에 접근할 때 속도가 느려지는데 이를 새로운 소재로 대체함에 따라 데이터를 지웠다가 다시 쓰는 과정이 없어져 처리 속도가 빨라졌다.
3D 크로스포인트 기술은 낸드보다 데이터 처리속도가 1000배 빠르고 내구성은 1000배 높다. D램보다 용량 집적도는 10배 이상 커졌다. 데이터 접근 지연시간은 기존 마이크로초에서 나노초 단위로 측정할 정도로 빨라진다.
◇트랜지스터·커패시터 없앤 비결은 ‘소재’
3D 크로스포인트 기술은 전통적 반도체 소자인 트랜지스터와 커패시터를 없앤 것이 핵심이다. 트랜지스터는 전류를 증폭하거나 흐름을 조절하고 커패시터는 데이터를 가진 전하를 저장한다.
일반 낸드플래시는 플로팅게이트에서 전하를 전달받아 데이터를 저장한다. 전하를 얼마나 많이 가두는지에 따라 데이터 저장 용량이 달라지는데 3D 크로스포인트 기술은 전하를 가둬놓지 않으면서 데이터를 저장하는 게 특징이다.
3D 크로스포인트 기술은 메모리셀과 셀렉터를 하나의 기둥으로 세우고 금속 와이어로 상·하단을 연결하는 형태로 데이터를 저장한다. 3차원 바둑판 형태로 메모리셀·셀렉터, 와이어가 교차한다. 필요한 메모리셀이 있는 교차점에 선택적으로 전압을 각각 다르게 걸어서 데이터를 쓰고 읽는다. 기존 데이터를 지우고 다시 읽을 필요 없이 바로 다시 읽을 수 있어 속도가 기존 낸드 대비 1000배 빨라진 것이다. 기존 반도체 데이터 저장 메커니즘을 완전히 바꾼 구조다.
인텔과 마이크론은 트랜지스터와 커패시터를 없앤 3D 크로스포인트 구조를 실현하기 위해 새로운 소재를 별도 개발했다. 기존 공정장비를 그대로 사용하면서 소재만 바꾼 것이어서 수조원대 생산 설비 투자가 필요 없다.
찰스 브라운 인텔 스토리지솔루션아키텍트 설계 담당 박사는 “트랜지스터와 커패시터 없이 메모리셀 각각에 접근할 수 있게 된 것은 양사가 함께 개발한 혁신적 소재 덕분”이라며 “인텔과 마이크론은 특허 받은 이 소재 기술을 함께 보유하되 각각 제품군을 선보일 예정”이라고 밝혔다.
데이터 접근 속도가 빨라짐에 따라 데이터 입출력을 위한 통신 프로토콜에도 변화를 꾀했다. 인텔은 솔리드 스테이트 드라이브(SSD)용 통신 프로토콜인 NVMe(Non-Volatile Memory Express)와 CPU와 하드웨어를 연결하는 PCI익스프레스 인터페이스를 적용한다. 3D 기술을 염두에 두고 관련 기업과 협력해 개발한 새로운 인터페이스다.
찰스 브라운 박사는 “관련 기업들과 함께 새로운 PCI익스프레스와 NVMe 인터페이스를 연구해왔다”며 “칩과 인터페이스에서 빠른 속도를 지원하므로 스토리지급 메모리를 충분히 구현하게 돼 기존 서버, 네트워크, PC 등 컴퓨팅 아키텍처에서 상당히 큰 변화가 불가피하다”고 설명했다.
인텔과 마이크론은 미국 유타주 리하이에 위치한 양사 공동 팹에서 제품을 양산할 계획이다. 기존 낸드플래시를 양산한 20나노 팹을 사용한다.
찰스 브라운 박사는 “기존 공정과 팹을 이용해 큰 변화 없이 매끄럽게 적층 단수를 높일 수 있다”며 “현재 2단으로 구성했지만 향후 미세공정 기술, 설계 구조 변경, 소재 개발 등에 따라 용량과 성능이 획기적으로 향상될 수 있어 무어의 법칙을 이어나갈 수 있다”고 내다봤다.
◇D램·낸드 구분 없는 무한 경쟁 예고
인텔과 마이크론은 3D 크로스포인트 기술이 D램과 낸드 장점만 결합한 제품인 만큼 향후 데이터센터는 물론이고 전혀 새로운 영역에서 변화를 일으킬 것으로 내다봤다. 양사는 이 기술을 활용한 제품을 각각 개발 중이다. 기존 D램, 낸드플래시와 경쟁하는 것은 물론이고 양사 간 제품 경쟁도 불가피하다.
찰스 브라운 박사는 “새 기술을 활용해 어떤 제품을 선보일 것인지 구체적으로 말하기 힘든 단계고 가격 역시 언급하기 이르다”며 “다만 상대적으로 비싼 D램 단점을 보완하고 저렴한 낸드플래시 장점을 반영한 경쟁력 있는 가격이 될 것”이라고 말했다.
인텔은 기존 메모리 시장 구조를 완전히 무너뜨릴 혁신 기술이 될 것으로 전망했다. 반면에 반도체 업계는 3D 크로스포인트 기술 제품이 시장에 어떤 영향을 미칠지 가늠하기 어렵다는 분위기다. 초기 가격대도 시장 보급에 중요한 영향을 끼칠 전망이다. 무엇보다 신기술 채택으로 나타날 수 있는 초기 불안정 우려를 불식시키는 게 중요하다.
찰스 브라운 박사는 “3D 크로스포인트 기술 제품이 D램을 완전히 대체할지는 알 수 없다”며 “시간이 흐르고 기술 수준이 높아질수록 시장에 미치는 영향력이 커질 것”으로 기대했다.
==========이상 7월 29일자 보도자료 중에서 ==========
한편 OS 차원에서 RAM과 ROM의 통합과 저전력 실현이 가능해 모바일 기기에서 큰 혁신이 올거같네요.
물론 부팅의 개념도 지금까지와는 전혀 달라져 커널부터 전혀다른 새로운 구조가 나오겠죠.
그러나 이런말은 십수년 전부터 심심하면 나오던거라...
댓글 [19]
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은나무천공 2015.07.29 20:19
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오펜하이머 2015.07.29 23:14
이렇다할 성과가 없을뿐
삼성도 P램(상변환 기억소자), R램(저항기억소자) 등등 불휘발성 차세대 메모리 소재를 연구한지는 꽤 됐습니다.
아래분 말씀대로 나와봐야 나오는거라 삼성이 뒤처졌다 단언할수는 없겠으나 이정도면 내부적인 핵폭풍은 확실할듯.
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은나무천공 2015.07.30 00:25
우와!;; 인텔, AMD 힘 필요하겠군요
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입니다 2015.07.29 21:54
1000배라...
가격이 관건이겠지만 기존 메모리들은 일단 상대가 안되네요.
기존 메모리 생산 기업들이 살아 남으려면 로얄티 엄청 내야 되겠군요.
CPU 성능과 맞먹는 처리 속도 수준이니,
진심 내년 적용 되서 나올 제품들이 엄청 기다려 집니다.
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봉숙이 2015.07.29 22:39
좋은 소식인데 나와야 나오는거라 항상 아쉽죠.
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없다 2015.07.29 23:21
삼성은 양산덕후라..어떤식으로 대응할지 궁금하네요.ㅋ
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해돋이 2015.07.29 23:55 삼성주력사업이 섬유로 옴겨가는 수순을 밟고있다고 들었습니다
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슈퍼맨 2015.07.30 03:43
내구성 성능을 동시에 다만족하면 대박인데.. 단가문제만아니면 하드디스크를 대체할수도있겠네요
독점 양산이면 아무래도 초기엔 가격이 비쌀수밖에... 잊고지내다보면 나오겠군요
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네오틱 2015.07.30 08:35
가격이 문제겠지만 엄청나네요.
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마스크 2015.07.30 09:25 인텔, 마이크론 때돈 벌겠네요.
인텔은 대체 얼마나 회사가 커지려나 ㄷㄷ
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디폴트 2015.07.30 09:47
인텔이 그 동안 조용하길래 무슨 짓을 하고 있는지 궁금했는데
그 동안 지하실에서 외계인을 고문하고 있었군요.
에잇 퍽!!!
으악~~
불어~~~
불어~~~
살려주~~~~
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심청사달 2015.07.30 12:53
역시 인텔은 외계인인가...
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인증툴 2015.07.30 18:43 그럼 램 안박아도 되고 저걸 사용한 스토리지의 가상 메모리를 실제 메모리로 쓰는게 가능한건가?
메모리 1테라도 되겠네
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오펜하이머 2015.07.30 20:48
바로 그거죠.
RAM따로 SSD따로 HDD따로였던게 원칩으로 해결 가능해서
한물간 데스크탑 보다는 경쟁이 치열한 스마트 기기에 가장먼저 적용될것 같습니다.
부팅의 개념도 바뀌고 (OS 설치작업이 포맷전 유일한 부팅이됨) 해서 OS 재설계도 필요할거여요.
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인증툴 2015.07.31 01:59 근데 추후 기사 D램보다 수명이 짧고 동작속도가 느리다고 하네요.
일단은 SSD안에 들어가는 낸드 플래시 대체용이라고 보면 될거 같습니다.
그래도 낸드에 비해 수명이 천배나 길고 이러니 싸게만 나오면 HDD와는 안녕해도 될거같네요.
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인증툴 2015.07.31 02:04 비휘발성 메모리 이야기는 많이 나왔죠.
근데 그래봐야 뭐 소비자들과 별 관련이 없는데
올해말에 시제품 나오고 내년에 양산이라고 하니 거기다 '인텔'이니까요.
스토리지 쪽에 뭔가 변화를 기대해볼만 할듯.
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메리아 2015.07.31 17:47 -
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슈퍼맨 2015.08.01 04:30
내구성만좋아져도 충분하죠 랜덤액세스나 4k액세스가 빠른게 hdd보다 ssd가 빠른이유입니다만...
대여폭은 최근 사타익스프레스나 M2 등의 규격으로 어느정도 확보되죠
아무튼 순차대여폭이 중요한게아니라 작은조각의 랜덤액세스가 발전이 거의 없는상태라서 낸드를 대체할 필요성이있죠
순차대여폭은 현재 사타3 500MB급이면 나쁜게아니지만 기존SSD/HDD들은 그속도를 계속 유지는못합니다 뒤로갈수록 쳐져서..
빠른속도에 맞춰서 스토리지 컨트롤러도 업그레이드가 되긴해야겠죠
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타마시 2015.08.04 15:53
보통 삼성이 여지까지의 패턴처럼 기술력이 이미 확보되어 있는 분야라면~
"인텔.... 생산을 위한 공장 준공식...." 뉴스가 나오면
다음날
"삼성.... 양산 시작..." 이란 기사가 나오면 재미있긴 한데
워낙 한치앞을 내다볼 수 없는 분야이니 어찌될지 궁굼하네요 ^^
삼성전자 DDR4 메모리 하락 가능성이 매우 높겠네요.