메모리 업황 불황속에서도 낸드 플래시 300단 '적층'을 누가 먼저 쌓을까를 두고 기술 경쟁이 한창이다.  

이는 데이터 저장 공간인 셀(Cell)을 누가 더 많이 쌓느냐에 달려있기 때문이다. 지난해 200단 이상 낸드 플래시 양산이 본격화 됐고, 올해도 차세대 300단 고지에 먼저 도달하려는 업체간 경쟁이 치열해질 전망이다.

17일 업계는 "수요 위축으로 메모리 공급 과잉 우려가 제기됐지만 메모리 업체들은 차세대 300단 낸드 개발에 속도를 내고 있다"고 밝혔다.

SK하이닉스는 최근 미국 샌프란시스코에서 열린 국제고체회로학회(ISSCC)에서 300단 이상 낸드 플래시 설계와 관련한 기술 논문을 발표했다. SK하이닉스는 지난해 8월 238단 낸드 플래시 개발을 알렸고, 올 상반기 중 양산에 들어갈 계획이다. 이어 300단 낸드 제품 개발에도 속도를 높인다.

낸드 플래시는 최대한 많은 데이터를 담는 게 핵심 기술력이다. 현재 낸드 플래시 업계는 한정된 면적 안에 200단 이상 셀을 쌓은 제품을 양산하고 있다. 현 최고층은 삼성전자가 지난해 말부터 양산하고 있는 1Tb(테라비스) 8세대 V낸드로, 236단 수준이다.

낸드 플래시 업계는 읽고 쓰는 속도가 더 빠른 고성능 메모리 개발에 역량을 집중하고 있다. SK하이닉스는 이번 논문 발표를 통해 셀을 4개 그룹으로 분류해 데이터를 저장하는 TPGM(A triple verify program) 기술을 적용했다고 설명했다.  

차세대 300단 낸드의 쓰기 속도는 194MB/s로, 기존 기술(164MB/s)보다 10% 이상 향상됐다.

SK하이닉스가 300단 낸드 개발에 성공한다면 내년 이후 양산에 들어갈 수 있다. 삼성전자는 아직 구체적인 차세대 제품 로드맵을 밝히지 않은 상태이지만, 마찬가지로 내년 이후 300단 이상 제품을 출시할 전망이다. 삼성전자는 2013년 8월 24단 낸드를 선보인지 10년 만에 300단을 돌파하는 것이다.

미국 마이크론도 지난해 232단 낸드 제품의 양산을 시작한 데 이어, 내년 이후 7세대(300단 낸드 이상)를 준비 중이다.

특히 중국 YMTC도 적극적인 층수 경쟁을 벌이고 있다. 이 업체는 미국 정부의 장비 수출 규제 등을 딛고 지난해 232단 제품을 시장에 출시하며 업계를 놀라게 했다. 업계에서는 비트 밀도 등을 고려하지 않을 경우, YMTC가 층수 경쟁에서 가장 두각을 나타내고 있다고 본다.

다만 낸드 개발 경쟁은 기술력 이상으로 시장 수요 회복이 관건이 될 전망이다. 시장조사기관 옴디아에 따르면 올해 전 세계 낸드 플래시 시장 매출은 666억6900만달러로, 전년보다 10% 감소할 전망이다.

하지만 데이터센터 시장 확대와 인공지능·자율주행 등 첨단 산업 성장에 따른 고용량 메모리 수요는 갈수록 증가할 수밖에 없다. 옴디아는 낸드 플래시 시장이 내년을 기점으로 큰 폭 성장할 것으로 예상했다.  

낸드 플래시 2021∼2026년 연평균 성장률은 9.4%로 같은 기간 반도체 업계 전체 성장률(5.8%)를 웃돈다. 당분간 메모리 업체들의 치열한 기술 경쟁이 지속될 전망이다.