‘차세대 메모리’에 대처하는 어플라이드머티어리얼즈의 자세

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미래의 프로세싱 수요를 충족하려면 새로운 기술 패러다임이 필요하다. 사물인터넷(IoT), 클라우드 컴퓨팅 같은 전세계적으로 데이터의 규모나 복잡성은 기하급수적으로 증가하고 있다. 이 속도는 앞으로 더욱 가속화될 것이다. 미래의 데이터 처리량을 담당할 수 있는 고성능·저전력의 차세대 메모리 기술이 부각되고 있는 이유다.

글로벌 반도체 장비 기업인 어플라이드머티어리얼즈코리아가 7월17일 사물인터넷, 클라우드 컴퓨팅에 적합한 M램과 PC램, Re램 등의 차세대 메모리를 대량 생산할 수 있는 솔루션을 공개했다. 차세대 메모리에 사용되는 핵심 물질인 새로운 금속 물질들을 원자층 단위의 정밀도로 증착할 수 있는 자사 역사상 가장 발전된 시스템이라는 설명이다.

| 어플라이드머티어리얼즈코리아 최범진 상무

어플라이드머티어리얼즈코리아 최범진 상무는 “4차산업시대로 진입하면서 폭발적으로 성장하는 데이터를 처리하기 위해 차세대 반도체가 필요하다”라며 “차세대 메모리를 안정적으로 생산하는데 요구되는 새로운 금속 물질을 원자층 단위 정밀도로 증착할 수 있는 플랫폼을 출시했다”라고 말했다.

D랜과 S램, 낸드플래시 등의 메모리 기술은 수십 년 전 개발돼 오늘날 디지털 기기와 시스템에 널리 사용되고 있다. 반면 M램(Magnetic RAM), PC램(Phase Change RAM), Re램(Resistive RAM) 등의 차세대 메모리는 기존 D램과 낸드 대비 비트탕 생산 비용이 높은 데다, 초고집적화가 요구돼 상용화에 어려움을 겪고 있다.

어플라이드머티어리얼즈코리아는 M램 생산에 최적화된 ‘엔듀라 클로버 M램 PVD’와 PC램, Re램을 위한 ‘엔듀라 임펄스 PVD’ 2종류의 차세대 메모리 생산 플랫폼을 이날 공개했다.

| 엔듀라 클로버 M램 PVD

우선 M램 생산을 지원하는 엔듀라 클로버 M램 PVD는 고청정·고진공 상태를 유지한 상태로 조합된 최대 9개의 독특한 웨이퍼 공정 챔버들로 구성된다. 이 플랫폼은 각각의 챔버당 최대 5개의 개별 물질 박막을 증착할 수 있는 대량 생산용 300mm M램 시스템이다. 내장형 계측기와 다양한 신소재공학 기술을 통합해 전에는 불가능했던 새로운 박막과 구조를 만들 수 있다는 거다. M램은 사물인터넷 기기의 소프트웨어, 인공지능(AI) 알고리즘을 저장하는 용도에 가장 적합한 메모리 후보 중 하나다. 비휘발성과 빠른 속도를 특성으로 전원이 꺼졌을 때도 소프트웨어와 데이터가 유지되고 빠른 속도와 높은 반복 기록 횟수로 레벨3 캐시에 사용되고 있는 S램 대체 메모리로 유력하게 꼽힌다.

M램의 경우 삼성전자 파운드리 사업부가 지난 3월26일 임베디드 M램(eMRAM) 양산을 시작한 바 있다. 삼성전자에 따르면 임베디드 M램은 데이터 기록 시 삭제 과정이 필요 없는 e플래시보다 약 1천배 쓰기 속도 향상이 가능하다는 설명이다. 누설 전류를 최소화할 수 있는 28나노 FD-SOI 공정의 eM램은 마이크로컴퓨터를 비롯한 사물인터넷, AI 등 차별화되는 다양한 분야의 기기 개발이 가능하다고 덧붙였다. 전원이 꺼진 상태에서 저장된 데이터를 계속 유지해 대기전력을 소모하지 않으며, 데이터 기록 시 필요한 동작 전압도 낮아 전력 효율이 뛰어나서다. 삼성전자는 올해 1Gb eM램 테스트칩 생산을 시작한다는 계획이다.

| 엔듀라 임펄스 PVD

PC램과 Re램 생산용 플랫폼인 엔듀라 임펄스 PVD는 다성분계 소재의 정밀한 증착과 통제를 가능하게 하는 내장형 계측기(OBM)와 최대 9개 웨이퍼 공정 챔버로 구성된다. Re램과 PC램은 기존 D램과 저장장치의 가성비 측면에서 격차를 채워줄 수 있는 일명 ’스토리지급 메모리(Storage Class Memory)’로 사용될 수 있다. 다시 말해 고속, 비휘발성, 저전력, 고밀도의 메모리다. 두 메모리는 낸드와 HDD보다 빠른 읽기 성능과 D램보다 훨씬 저렴한 가격을 보장한다.

| 어플라이드머티어리얼즈코리아 박래학 전무

M램을 포함하는 차세대 메모리는 현재 일부 작은 기억 용량의 내장 메모리로 사용하거나 S램을 대체하는 캐시 메모리로 거론되고 있다. 다만, 삼성전자가 eM램 양산을 시작했지만 D램과 낸드의 본격적인 대체는 시기적으로 이르다는 시각이 지배적이다. 기존 D램과 낸드 대비 비트당 생산 비용이 높은 데다, 초고집적화가 요구돼 기존 메모리를 전면적으로 대체하는 파괴적 혁신이 아니라면 당분간 대중화를 기대하기 어렵다는 거다. 실제로 이날 기자간담회에서도 본격적으로 열리지 않은 시장 상황에 비해 다소 이른 출시 아니냐는 지적이 나왔다.

어플라이드머티어리얼즈코리아 박래학 전무는 “차세대 메모리 시장이 아직 본격화하지 않았다는 것을 인정한다”라면서도 “올해 전세계 1억달러 수준의 매출을 기대하고 있다. 현재 엔듀라 클로버 PVD는 5곳의 기업에서 엔듀라 임펄스 PVD는 8곳의 기업에서 도입을 진행 중”이라고 강조했다.

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