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권안나

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삼성전자-인텔, 차세대 메모리 'MRAM' 대결

D램과 낸드 장점 결합…4차산업 애플리케이션에서 유용

2018-12-13 16:42

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[뉴스토마토 권안나 기자] 삼성전자와 인텔이 주도하는 메모리 반도체 시장에서 STT-M램이 차세대 대결 구도의 한 축이 될 전망이다. 메모리 반도체의 고점 논란이 지속되면서 차세대 메모리에 대한 필요성은 더욱 부각되고 있다. 특히 STT-M램은 기존에 사용하던 D램의 생산라인을 변형하면 그대로 이용할 수 있어 생산비용 측면에서도 획기적이다. 
 
정은승 삼성전자 사장이 '2018 파운드리 포럼 코리아'에서 기조연설을 하고 있다. 사진/삼성전자
 
삼성전자와 인텔은 지난주 샌프란시스코에서 개최된 세계반도체소자학회(IEDM)에서 차세대 메모리 반도체 스핀주입자화반전메모리(spin-transfer torque MRAM·STT-MRAM)의 최신 기술 동향을 소개했다.
 
STT-M램은 D램의 커패시터(Capacitor)를 자성물질로 대처한 메모리로 자성물질이 회전(spin)하면서 빠른 속도로 전자를 이동시키는 방식으로 작동한다. 데이터 처리 속도가 D램보다 훨씬 빠르고 전력소모가 적으면서도, 전원이 꺼져도 데이터가 사라지지 않는 플래시 메모리의 특성도 갖추고 있다.
  
인텔은 IEDM에서 첨단 공정인 22FFL 기반의 STT-MRAM을 공개했다. 인텔 관계자는 "인텔의 M램이 최초의 핀펫(FinFET) 기반의 M램"이라고 언급했다. 인텔 측은 정확한 고객사를 언급하지 않았지만 이 기술이 파운드리에서 출하중인 제품에 이미 사용되고 있다고 전했다.

삼성전자 역시 M램의 상용화를 앞두고 있는 것으로 관측된다. 송윤종 삼성전자 반도체연구소 전문위원(상무)은 IEDM에서 MRAM에 대해 "상용화된 제품을 보여줄 때가 됐다"고 말했다. 삼성전자는 2011년 미국의 M램 기술 벤처업체인 ‘그란디스’를 인수해 STT-M램의 양산화를 시도했으며, 지난해부터 파운드리에 M램을 접목시켰다. 삼성전자는 IEDM에서 첨단 공정인 FDSOI(완전 공핍형 실리콘-온-인슐레이터) 플랫폼 기반의 28나노미터(㎚) STT-MRAM 기술을 공개했다.
  
M램 기술은 1990년대부터 개발되어 왔지만 아직 상업적으로 널리 보급되지는 못했다. 자성을 이용해 저항차이를 만드는 공정에서 고난도 기술이 요구돼 미세 공정 진입이 어려운 것으로 알려졌다. 전문가들은 M램 공정의 기술적인 한계만 극복된다면 D램을 대처할 수 있는 유력한 차세대 메모리 후보가 될 것이라고 전망한다. M램은 또다른 차세대 메모리로 언급되는 상변화메모리(P램), 저항변화메모리(Re램) 등과 달리 D램과 유사한 구조를 가지고 있어 기존 D램의 공정 설비를 응용할 수 있다는 장점이 있다.  그러면서 D램의 미세공정 기술 구현에 장애로 작용하는 커패시터를 없애 최대 2㎚까지 미세 공정도 가능하다. 데이터를 쓰고 지우는 과정에서 수명이 줄어드는 낸드 플래시와 달리 수명도 반영구적이고 높은 내구성을 지녔다.
 
반도체 업계 관계자는 "M램은 사물인터넷(IoT) 기기와 같은 대용량 데이터를 빠르게 주고받아야 하는 4차 산업혁명 기반의 애플리케이션 분야에서 각광받을 것으로 전망된다"며 "단기적으로는 비휘발성이 많은 가치를 부여하는 애플리케이션을 위주로 D램의 역할을 부분적으로 수행하다가, 장기적으로는 D램을 완벽하게 대처하는 차세대 메모리 후보로 떠오르고 있다"고 말했다.
 
권안나 기자 kany872@etomato.com
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