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[Tech 스토리] 삼성·SK 낸드플래시 적층기술, 마이크론에 밀렸다?

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비휘발성 메모리 낸드플래시...공간은 작게, 용량은 늘려야 하는 숙제
기존 단층구조에서 적용하던 미세공정으로는 한계...해법은 '적층'
마이크론, 세계 최초 176단 개발·양산...삼성·SK,기술력 우위 여전

[편집자] 기업들의 신기술 개발은 지속가능한 경영의 핵심입니다. 이 순간에도 수많은 기업들은 신기술 개발에 여념이 없습니다. 기술 진화는 결국 인간 삶을 바꿀 혁신적인 제품 탄생을 의미합니다. 기술을 알면 우리 일상의 미래를 점쳐볼 수 있습니다. 각종 미디어에 등장하지만 독자들에게 아직은 낯선 기술 용어들. 그래서 뉴스핌에서는 'Tech 스토리'라는 고정 꼭지를 만들었습니다. 산업부 기자들이 매주 일요일마다 기업들의 '힙(hip)' 한 기술 이야기를 술술~ 풀어 독자들에게 전달합니다.

[서울=뉴스핌] 구윤모 기자 = 메모리 반도체 사업 최강국, 바로 대한민국입니다.

삼성전자와 SK하이닉스의 글로벌 D램 시장 점유율은 70%가 넘습니다. 낸드플래시 시장에서도 40% 이상을 점유하고 있는데, SK하이닉스가 인텔의 낸드플래시 사업부를 인수하면서 그 수치는 50% 수준까지 오르게 됐습니다.

이 같은 메모리 반도체 최강국 자존심에 다소 금이 가는 소식이 지난해부터 미국에서 들려오는데요. 글로벌 메모리 반도체 3위 업체 마이크론이 삼성전자와 SK하이닉스보다 앞서 176단 낸드플래시 제품 개발과 양산 소식을 전해왔기 때문입니다.

오늘은 낸드플래시에서 왜 높이 쌓는 적층 기술 경쟁이 치열한지, 실제로 마이크론이 삼성전자와 SK하이닉스의 낸드플래시 적층 기술력을 따라잡은 것인지 살펴보겠습니다.

마이크론 테크놀로지사 메모리칩 부품 [사진=로이터 뉴스핌]

◆ '비휘발성 메모리' 낸드플래시...적층, 중요한 기술 경쟁력

낸드플래시란 정보를 '0', '1'의 디지털 신호로 바꿔 저장하는 메모리 반도체 중 하나입니다. 전원이 꺼져도 데이터가 계속해서 저장되기 때문에 '비휘발성 메모리'라고 불리죠.

최근 각광받는 솔리드스테이트드라이브(SSD)가 대표적인 낸드플래시 기반의 데이터 저장장치인데요. 기계식 모터 장치를 사용하는 하드디스크드라이브(HDD)와 달리 SSD는 디지털방식으로 데이터를 저장하기 때문에 훨씬 속도가 빠르고 전력소모와 발열이 적은 것이 특징입니다. 2000년대 들어 디지털 카메라와 MP3, 노트북 수요가 증가했고, 최근 스마트폰이 보편화되면서 저장공간인 SSD와 낸드플래시에 대한 관심이 매우 높습니다.

저장공간이라는 특성상 낸드플래시의 기술력은 결국 면적은 줄이면서도, 얼마나 많은 데이터를 빠르고 안전하게 저장할 수 있느냐로 결정이 되는데요. 업계는 이를 위해 오랫동안 미세공정 발전에 열을 올려왔습니다. 반도체 내부에 최대한 많은 셀(데이터가 저장되는 단위)을 집어넣어 용량을 늘리는 것이죠. 그러나 이 같은 미세공정은 공간적 한계에 부딪힐 수밖에 없습니다. 미세공정 기술이 아무리 발전해도 집적할 수 있는 셀의 수가 한정돼 있고, 셀 사이 간격이 좁아지면 간섭현상도 발생하게 됩니다. 

이 같은 기술적 한계를 극복하면서도 낸드플래시의 용량을 늘릴 수 있는 방법이 바로 적층입니다. 말 그대로 기존에 단층으로 배열하던 셀을 수직으로 쌓는 형태인데요. 단층 형태의 2D 낸드플래시는 단층주택, 3D 낸드플래시는 고층 아파트에 비유할 수 있겠습니다. 결국 층수가 높을수록 많은 사람들이 거주할 수 있는 것처럼, 낸드플래시도 적층 단수가 많을수록 고용량을 구현할 수 있어 제품 경쟁력을 확보하는 데 유리합니다. 전 세계 낸드플래시 업체들이 치열한 적층 경쟁을 벌이는 것이 이런 이유 때문입니다.

◆ 업계, 마이크론 적층 기술력 발전 인정하는 분위기...삼성·SK는?

세계 최대 규모의 반도체 공장인 삼성전자 평택 2라인 전경 [서울=뉴스핌] 구윤모 기자 = 2020.08.30 iamkym@newspim.com

지난해 말부터 글로벌 낸드플래시 업계의 시선은 마이크론에 쏠렸습니다. 마이크론은 그동안 낸드플래시 시장에서 한국의 삼성전자, SK하이닉스를 비롯해 일본의 키옥시아, 미국의 웨스턴디지털에 비해 기술력이 떨어지는 업체로 평가받아 왔는데요.

그런 마이크론이 지난해 11월 176단 낸드플래시 메모리 양산 계획을 발표하며 변화의 흐름이 감지됐습니다. 마이크론은 176단 낸드플래시가 기존 96단 낸드에 비해 면적을 30% 줄였음에도 읽기 및 쓰기 시간은 35% 이상 향상됐다고 강조했습니다. 최근에는 176단 3D 낸드플래시 기반의 SSD 신제품을 선보이며 시장에 영향력을 과시했습니다.

자연스럽게 관심은 국내 업체인 삼성전자와 SK하이닉스로 모입니다. 마이크론의 낸드플래시 기술력이 삼성과 SK의 턱밑까지 추격했다거나 오히려 앞서나가기 시작했다는 우려도 나옵니다.

우선 삼성전자와 SK하이닉스의 176단 낸드 개발과 양산 시점이 마이크론보다 늦은 것은 사실입니다. 삼성전자는 올해 하반기 176단(7세대 V낸드) 양산 계획을 밝힌 상태입니다. 지난해 12월 176단 낸드플래시를 개발한 SK하이닉스 역시 올해 하반기 양산이 점쳐집니다. 얼핏 보면 1년 정도의 기술 격차가 있어보입니다.

이 때문에 업계에서도 마이크론의 적층 기술력 발전을 인정하는 분위기입니다. 다만 단순히 높이 쌓는 것이 낸드플래시 기술력의 전부는 아니라고 업계는 설명합니다. 이는 최근 송재혁 삼성전자 메모리사업부 플래시개발실장(부사장)이 자사 뉴스룸에 게시한 기고문을 보면 잘 알 수 있습니다.

SK하이닉스 이천 본사 

송 부사장은 "무조건 쌓는 것만이 전부는 아니다"라며 "예를 들어 아파트를 지을 때 층수가 높은 고층 아파트라고 해서 무조건 명품 아파트라고 할 수는 없는 것"이라고 비유했습니다. 높지만 튼튼해야 하고, 안전한 엘리베이터, 층간소음 등을 고려해야 하는 것처럼 낸드플래시도 높이 쌓는다고 무조건 최고는 아니라는 설명입니다.

그는 이어 "삼성전자의 7세대 176단 V낸드는 업계의 100단 초반대 6세대급 V낸드와 높이가 비슷하다"며 "이것이 가능한 이유는 삼성전자가 업계 최소의 셀 크기를 구현했기 때문"이라고 설명했습니다. 같은 단수를 보다 낮게 구현할 수 있어 향후 높이의 물리적 한계를 극복할 수 있는 기반 기술을 확보했다는 것입니다.

그러면서 그는 '3차원 스케일링' 기술로 셀 간 간섭현상을 제어하는 기술력은 물론, 한번에 100단 이상을 쌓고 10억개가 넘는 구멍을 뚫을 수 있는 '싱글스택' 에칭 기술력도 강조했습니다. 아울러 현재 이미 200단이 넘는 8세대 V낸드 동작 칩을 확보했고, 향후 1000단 V낸드 시대를 열겠다는 자신감도 내비쳤습니다.

결국 높이 쌓는 기술 외에도 낸드플래시 제품 경쟁력을 판단하는 요소는 매우 다양하다는 것이 송 부사장이 말하는 핵심인데요. 같은 176단 제품이라도 앞선 기술력의 차이가 시장에서 승부를 결정지을 것이란 자신감입니다. 마이크론이 눈에 보이는 적층 경쟁에서 앞서 나가는 것처럼 보이지만, 여전히 삼성전자, SK하이닉스와 비교해 전체 기술력은 뒤처진다는 것이 업계 중론입니다. 실제로 마이크론의 적층 기술이 과대 포장됐다는 주장도 만만치 않습니다.

다만 하루가 다르게 발전하는 반도체 시장에서 영원한 강자란 있을 수 없겠죠. 이를 누구보다 잘 아는 삼성전자와 SK하이닉스 역시 지금 이 순간에도 긴장의 끈을 놓지 않고 기술 개발에 매진하고 있습니다. 두 업체가 '뛰는 마이크론 위에 나는 삼성전자, SK하이닉스가 있다'는 사실을 전 세계에 증명해주길 국민의 한 사람으로서 기대합니다.

iamkym@newspim.com

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타이거 우즈 탄 차량 전복·체포 [서울=뉴스핌] 이웅희 기자·한지용 인턴기자 = '골프 황제' 타이거 우즈(50)가 또 '음주 또는 약물 운전'(DUI·Driving Under the Influence) 혐의에 연루돼 체포됐다.  미국 ABC 방송과 AP통신 등에 따르면 우즈는 28일(한국시간) 미국 플로리다주 마틴 카운티 주피터 아일랜드 인근 도로에서 차량을 운전하던 중 사고를 일으킨 뒤 경찰에 체포돼 구금됐다. [서울=뉴스핌] 박상욱 기자 = 타이거 우즈. [사진=로이터] 2026.03.19 psoq1337@newspim.com 사고는 이날 오후 2시를 넘긴 시점에 발생했다. 우즈가 몰던 차량은 왕복 2차선 도로에서 다른 차량과 충돌한 뒤 전복된 것으로 전해졌다. 우즈는 큰 부상을 입지 않은 것으로 확인됐다. 다만 현장에 출동한 경찰은 우즈의 상태를 확인하는 과정에서 음주 또는 약물 영향 아래 운전을 했다고 의심했고, 곧바로 체포했다. 현재까지 우즈가 술에 취한 상태였는지, 약물 복용에 따른 것인지는 명확히 밝혀지지 않았다. 우즈의 교통사고는 이번이 처음이 아니다. 그는 2021년 2월 미국 캘리포니아주 로스앤젤레스 인근에서 차량 전복 사고를 당해 다리 등에 중상을 입고 장기간 재활 치료를 받은 바 있다. 당시 경찰은 과속과 운전 부주의를 사고 원인으로 지목했으며, 음주나 약물 정황은 없다고 결론 내렸다. 타이거 우즈. [사진=로이터] 또한 우즈는 2017년에도 DUI 혐의로 체포된 전력이 있다. 당시 그는 도로변에 정차된 차량 운전석에서 잠든 채 발견됐으며, 진통제 복용 상태였다고 진술했다. 이후 법정에서 혐의를 인정하고 벌금과 보호관찰, 사회봉사 등의 처분을 받았다. 우즈는 지난해 9월 일곱 번째 허리 수술을 받은 후 선수 생활 연장을 준비해 왔다. 우즈는 다음달 9~12일 열리는 마스터스 출전 여부를 아직 고민 중인 것으로 알려졌다. 또 다음해 열리는 아일랜드 라이더 컵의 미국 단장직 승낙 여부도 이달말까지 결정해야 하는 상황이다. football1229@newspim.com 2026-03-28 08:59
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'삼전닉스' 흔든 구글 '터보퀀트' [서울=뉴스핌] 서영욱 기자 = 구글이 공개한 새 기술 '터보퀀트(TurboQuant)가 인공지능(AI) 반도체 시장에 파장을 일으키고 있다. KV(key-value) 캐시를 압축해 메모리 사용량을 최대 6분의 1 수준으로 줄이면서 비용과 속도를 동시에 개선한 것이 핵심이다. 다만 비용 하락이 AI 확산을 자극하는 '제번스 역설'이 작동할 경우, 고대역폭메모리(HBM)와 같은 고성능 메모리 수요는 오히려 확대될 수 있다는 전망이 나온다. [AI 인포그래픽=서영욱 기자] ◆메모리 6분의 1로…속도까지 끌어올린 '터보퀸트'27일 반도체업계에 따르면 구글이 지난 24일(현지시간) 공개한 '터보퀀트'는 대규모언어모델(LLM)의 핵심 병목으로 꼽히는 메모리 사용량을 획기적으로 줄이는 기술로, 비용과 속도를 동시에 개선할 수 있는 해법으로 주목을 받는다. LLM은 문장을 생성할 때 이전 대화 내용을 'KV 캐시' 형태로 저장해 활용한다. KV 캐시는 모델이 이미 처리한 단어들의 정보를 임시로 저장해두는 일종의 '작업 메모리'로, 같은 계산을 반복하지 않고 다음 문장을 빠르게 생성하도록 돕는 역할을 한다. 대화가 길어질수록 이 캐시가 기하급수적으로 늘어나며 GPU 메모리를 빠르게 소모한다. 그동안 업계는 연산 성능을 높이는 데 집중해왔지만, 실제 서비스 환경에서는 메모리 한계가 속도 저하와 비용 상승의 주요 원인으로 지목돼 왔다. 터보퀀트는 이 지점을 겨냥한 기술이다. 핵심은 데이터를 저장하는 방식을 바꿔 같은 정보를 훨씬 적은 용량으로 담아내는 데 있다. 기존에는 복잡한 수치 데이터를 그대로 저장했다면, 터보퀀트는 이를 '크기(magnitude)와 방향(direction)'으로 단순화해 표현한다. 구조 자체를 바꿔 압축 효율을 끌어올린 셈이다. 여기에 압축 과정에서 발생할 수 있는 오차를 최소한의 정보로 보정하는 방식이 더해졌다. 극히 적은 추가 데이터로 오류를 보정해 정확도를 유지하는 구조다. 이 덕분에 기존 압축 기술의 한계였던 성능 저하 문제를 피할 수 있었다. 구글에 따르면 터보퀀트를 적용하면 KV 캐시 메모리를 최대 6분의 1 수준으로 줄일 수 있다. 저장 용량도 기존 16~32비트에서 약 3비트 수준까지 낮아진다. 메모리 사용량이 줄어들면서 연산 속도도 함께 개선돼, 일부 환경에서는 최대 8배까지 처리 속도가 향상된 것으로 나타났다. 특히 별도의 재학습 없이 기존 모델에 적용할 수 있다는 점도 장점으로 꼽힌다. ◆메모리주 급락에도…"수요 감소는 과도한 우려"터보퀀트가 공개되자 글로벌 금융시장이 출렁였다. 메모리 사용 효율이 크게 개선될 경우 향후 반도체 수요가 위축될 수 있다는 우려가 반영되면서 메모리 관련 종목이 일제히 하락했다. 미국 증시에서는 마이크론을 비롯한 메모리 업체 주가가 급락했고, 국내에서도 삼성전자와 SK하이닉스 주가가 동반 약세를 보였다. 다만 반도체업계에서는 이를 구조적 수요 감소로 해석하기에는 이르다는 분석이 우세하다. 터보퀀트가 메모리 사용량을 줄이는 것은 사실이지만, 이는 개별 AI 모델 단위의 효율 개선일 뿐 전체 수요 감소로 직결되지는 않는다는 것이다. 오히려 비용 절감을 통해 AI 서비스 확산을 가속화할 경우 전체 메모리 수요는 증가할 수 있다는 관측도 나온다. 특히 고대역폭메모리(HBM)와 같은 고성능 메모리는 단순 저장 용량보다 데이터 처리 속도와 대역폭이 핵심 경쟁력인 만큼, 터보퀀트와 직접적인 대체 관계에 있지 않다는 분석도 제기된다. 메모리 효율화 흐름과는 별개로 고성능 메모리 수요는 성장세를 이어갈 가능성이 크다는 분석이다. 지난 18일 오전 경기 수원시 영통구 수원컨벤션센터에서 열린 '제57기 삼성전자 정기주주총회'에서 주주들이 HBM4, HBM4E 메모리를 보고 있다. [사진=뉴스핌DB] ◆효율 높일수록 수요 늘어…'제번스 역설' 재현할 수도효율이 높아질수록 오히려 수요가 늘어나는 '제번스의 역설'이다. 기술 발전으로 비용이 낮아지면 활용 범위가 확대되고, 결과적으로 전체 수요가 증가하는 현상이다. 이 같은 흐름은 과거 산업 사례에서도 확인된다. 1990년대 인터넷 확산 초기에는 이메일과 디지털 문서 도입으로 종이 사용량이 줄어들 것이라는 전망이 우세했지만, 실제로는 PC와 프린터 보급, 웹 문서 출력 증가가 맞물리며 오히려 종이 사용량이 급증한 바 있다. 업계에서는 이를 효율 개선이 수요 감소로 이어지지 않고 오히려 전체 수요를 확대시키는 '리바운드 효과'의 대표 사례로 보고 있다. AI 역시 유사한 경로를 따를 가능성이 크다는 분석이다. 실제 최근 사례에서도 유사한 흐름이 나타났다. 저비용·고효율 AI 모델을 내세운 딥시크(DeepSeek) 공개 당시 반도체 업종 주가가 단기 급락했지만, 이후 AI 수요 확대 기대가 반영되며 빠르게 회복세를 보였다. 김일혁 KB증권 연구원은 "터보퀀트로 메모리 사용 효율이 개선되더라도 수요 감소로 직결되기보다는 AI 활용 확대를 통한 수요 증가 요인으로 작용할 가능성이 크다"고 분석했다. 이어 "컨텍스트 윈도우 확대와 AI 에이전트 확산, 온디바이스 AI 성장 등이 맞물리면서 메모리 수요는 구조적으로 확대될 것"이라고 덧붙였다. syu@newspim.com 2026-03-27 16:54
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S&P 500 기업 중 기사 내용이 영향을 줄 종목 추적

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긍정 영향 종목

  • Lockheed Martin Corp. Industrials
    우크라이나 안보 지원 강화 기대감으로 방산 수요 증가 직접적. 미·러 긴장 완화 불확실성 속에서도 방위산업 매출 안정성 강화 예상됨.

부정 영향 종목

  • Caterpillar Inc. Industrials
    우크라이나 전쟁 장기화 시 건설 및 중장비 수요 불확실성 직접적. 글로벌 인프라 투자 지연으로 매출 성장 둔화 가능성 있음.
이 내용에 포함된 데이터와 의견은 뉴스핌 AI가 분석한 결과입니다. 정보 제공 목적으로만 작성되었으며, 특정 종목 매매를 권유하지 않습니다. 투자 판단 및 결과에 대한 책임은 투자자 본인에게 있습니다. 주식 투자는 원금 손실 가능성이 있으므로, 투자 전 충분한 조사와 전문가 상담을 권장합니다.
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