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中 양쯔메모리, 128단 3D낸드 직행...삼성·SK하이닉스 급추격

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中 양쯔메모리, 128단 3D낸드 직행...삼성·SK하이닉스 급추격

내년 3분기 64단 3D낸드 양산...월 웨이퍼 생산량 10만장
한국과 기술격차 좁히며 추격중…기존 96단 낸드와 경쟁

중국의 양쯔메모리가 내년중 96단 메모리를 건너뛰고 2020년에 128층 낸드메모리로 직행해 양산에 나설 것으로 알려졌다. YTMC가 3D낸드플래시 제조공적의 혁신을 가져올 아키텍처로 소개하고 있는 X적층(Xstacking)기술 (사진=YTMC)이미지 확대보기
중국의 양쯔메모리가 내년중 96단 메모리를 건너뛰고 2020년에 128층 낸드메모리로 직행해 양산에 나설 것으로 알려졌다. YTMC가 3D낸드플래시 제조공적의 혁신을 가져올 아키텍처로 소개하고 있는 X적층(Xstacking)기술 (사진=YTMC)
[글로벌이코노믹 이재구 기자] 중국 양쯔메모리테크놀로지(YMTC)가 64단 3D낸드 샘플 공급을 시작한 데 이어 내년 3분기 중 양산에 돌입한다. 이어 2020년에는 96단 낸드를 거치지 않고 곧바로 128단 낸드로 옮겨갈 계획이다.

디지타임스는 14일 타이완 반도체 업계 소식통을 인용, YMTC가 이같은 일정으로 낸드플래시 양산 준비를 진행중이라고 보도했다.
소식통에 따르면 YMTC가 내년 3분기까지 64단 3D낸드칩 양산에 들어간다. 특히 이 관계자는 YMTC가 96단 낸드를 건너뛰고 곧바로 128단 낸드로 갈 계획이다. YMTC는 지난 8월 독자 개발했다고 발표한 이른바 ‘X적층(Xstacking)’ 아키텍처를 바탕으로 64단 낸드플래시 엔지니어링 샘플을 내놓은 것으로 알려졌다. 소식통은 이어 이 회사의 X스태킹 기반 64단 3D낸드가 시중에 유통되는 96단 3D 낸드와 경쟁할 수 있다고 덧붙였다.

우리나라에서는 지난 4일 SK하이닉스가 이른바 ‘PUC(Peri Under Cell)’를 도입한 96단 3D 낸드를 연내 양산하겠다고 발표했다. 보도대로라면 우리나라 최첨단 낸드메모리 제조 기술과 YTMC와의 기술력 격차는 크게 줄어들면서 내년부터 본격 경쟁 상태에 들어가게 되는 셈이다.

이번 보도는 YTMC가 공정기술을 1분기 정도 앞당겼음을 말해 준다. 이전 보도들은 사이먼 양 YMTC 최고경영자(CEO)는 64단 3D낸드 플래시메모리를 내년 4분기에 양산할 수 있을 것이라고 밝혔다. 양 CEO는 또 YMTC의 32단 낸드 공정기술은 아주 성숙했으며 이미 소량 생산 주문량과도 연관돼 있다고 덧붙였다.

디지타임스에 따르면 사이먼 양 CEO는 64단 3D낸드 공정 기술 출시에 따라 YMTC 제품의 매출총이익(그로스마진)도 적자에서 흑바로 전환하게 될 것이라고 말했다. 그는 64단 3D낸드 양산에 들어가면 이후 월 10만장의 웨이퍼 생산능력을 확보하게 될 것이라고 덧붙였다.

지난 2016년 우한(武漢)에 본사를 두고 설립된 YMTC는 중국 국가IC산업투자펀드와 허베이지역IC펀드의 공동투자로 설립됐다. 이 회사는 지난해 중국 최초로 3D낸드 플래시 칩을 개발했다.앞서 지난 8월 EE타임스는 중국 정부의 지원을 받는 YMTC가 10월부터 32단 낸드플래시 메모리를 양산하며 내년 말 256기가비트(Gbps) 칩으로 최대 3.0Gbps의 전송 속도를 갖는 칩을 생산할 계획을 밝혔다고 전했다. 당시 YMTC는 미국 캘리포니아에서 열린 ‘플래시 메모리 서밋에 참석, 이같은 3D 낸드플래시 메모리 생산계획에 대해 밝혔다. 반도체 분석가들은 이 회사의 신제품이 경쟁 업체보다 밀도가 낮을 ​​것이라는 점, 이 칩이 상업용 제품 생산 수율에 도달했다는 것을 증명하지 못했다는 점을 들어 양산에 회의적 태도를 보였다.

하지만 메모리 반도체 불모지인 중국에서 3D낸드플래시 메모리 신기술 분야에서 급속히 추격해 오는 YMTC에 대해 세계 최고 메모리 강국인 우리나라가 긴장하지 않을 수 없는 게 사실이다.
YMTC는 지난 8월 행사에서 64단 3비트/셀 칩 계획을 내놓았다. 이는 현재 낸드플래시 시장을 주도적으로 지배하고 있는 삼성전자,도시바/웨스턴디지털,인텔,마이크론같은 회사가 256기가비트(Gb)나 그 이상의 성능을 갖는 셀당 4비트의 96단이나 그이상 제품을 발표한 것과 격차를 보였다는 평가를 받았다. 삼성전자는 자사 칩이 최대 1.4Gbps의 데이터 전송속도를 지원하겠지만 다른 업체들은 1.0Gbps의 데이터 전송 속도를 지원할 것으로 예상된다고 말했다.

지난 2016년 9월 샤먼에서 개최된 중국 IC 산업 개발 세미나 2016 및 제 19 차 중국 IC 제조 연례회의의 모습. (사진=YMTC)이미지 확대보기
지난 2016년 9월 샤먼에서 개최된 중국 IC 산업 개발 세미나 2016 및 제 19 차 중국 IC 제조 연례회의의 모습. (사진=YMTC)


YMTC가 개발했다는 이른바 X적층 방식은 낸드 및 I/O어레이를 별도의 다이에서 제작함으로써 비트 밀도를 높이려는 접근 방식으로 알려져 있다. 이 칩들은 YMTC가 단일 공정 단계에서 생성된 수백만개의 ‘금속 수직 인터커넥트 액세스’와 결합된다.

EE타임스에 따르면 YMTC는 자사의 접근 방식이 낸드메모리 비트 밀도를 크게 증가시키는 것은 물론 경쟁사와 비교할 때 비트당 비용이 비슷하거나 더 효율적으로 만들어 준다고 밝히고 있다. YMTC는 이 기술을 사용하면 제품 개발시간을 최소 3개월 정도 단축하며, 제조 주기를 20% 단축할 수 있다고 말했다. 또한 이는 처음에 180nm 공정으로 제조된 I/O 다이에 독특한 로직 기능을 추가함으로써 맞춤형 칩에 대한 기회를 열어준다고 설명한다. 사이먼 양 YMTC CEO는 기자회견에서 “이 기술은 낸드 산업계의 ;게임 체인저;가 될 것”이라고 주장했다. YMTC는 이 칩 생산을 위해 여러 플래시 컨트롤러업체와 함께 일하게 될 것이라고 말했지만 파트너의 이름을 구체적으로 밝히지는 않았다. 당시 YMTC는 10월 중 32단 3D 낸드칩을 양산할 계획이며 2세대 X적층 제품을 개발 중에 있다고 소개했다. 사이먼 양 CEO는 “이 새로운 접근법이 없다면 128층 이상으로 갈 경우 I/O회로가 3D낸드 다이에서 차지하는 면적은 현재의 20~30%에서 50% 이상으로 증가할 것”이라며 자사 신기술의 우수성을 강조했다.

앨런 니벨 웹피트리서치 메모리 분석가는 “YMTC는 수년 동안 자사의 플래시칩 개발 및 생산을 위해 힘써 왔으며 이 회사의 이른 바 ‘32L 계획’은 로드맵에 따라 진행되고 있다”고 말했다. 그러나 “생산 수율을 올리고 실제로 부품을 생산하는 것은 어려우며 앞으로도 3세대나 앞선 기존 강자들을 따라 잡아야 한다”고 말했다. 짐 핸디 오브젝트어낼리시스 메모리 분석가는 “PMC시에라와 도시바가 수년 전 플래시메모리 서밋에서 YMTC가 선보인 X적층 방식과 비슷한 기술을 선보인 바 있다”며 “그 기술은 TSV를 통해 연결된 낸드칩 층 아래 매우 빠른 PMC 로직 칩을 사용했다. YMTC의 접근 방식은 논리적 칩 위에 단일 낸드 칩만 축적하기 위해 값비싼 TSV를 사용하지 않기 때문에 조금 다르다”고 설명했다. 그레고리 웡 포워드 인사이츠 수석분석가는 YMTC의 보도자료를 인용, “3D낸드가 다음세대로 감에 따라 단일칩 다이 밀도가 증가해 주어진 SSD용량의 성능을 유지하거나 향상하기가 훨씬더 어려워진다”며 “요구되는 SSD성능을 더 높이려면 더높은 I/O 스피드와 멀티 플레인 작동이 필요하다”고 덧붙였다.

‘중국의 자존심’이라고도 말해지는 YMTC는 지난 몇 년새 상업적 경쟁력이 있는 주류 메모리 칩을 공급할 가능성이 가장 높은 회사 중 하나로 급부상했다. 지난 2016년 240억달러(약 27조200억원)의 자금으로 설립됐다. 중국 우한 소재 XMC의 12인치 팹을 사용하고 있다.

지난 8월 YMTC 발표에 따르면 이 회사의 X적층 칩은 스마트폰, PC 및 데이터 센터에 사용되는 클라이언트 및 엔터프라이즈용 SSD는 물론 UFS에도 사용된다. YMTC는 전세계 고객에게 64층 낸드칩을 공급할 계획이라고 말했다.


이재구 기자 jklee@g-enews.com