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저항성 메모리 반도체 양산 본격화..."뉴메모리 시대 성큼"
작성자 웨스트팩 날짜 17-01-20 10:26
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유력한 차세대 메모리(뉴메모리) 기술로 꼽혀온 저항성 메모리(ReRAM·RRAM)의 상용화가 빨라질 전망이다. 미국의 반도체 설계 업체인 크로스바(Crossbar)가 최근 중국 최대의 파운드리 업체인 SMIC를 통해 첫 Re램 제품을 양산에 들어간 것으로 확인됐다.

19일 업계에 따르면 크로스바는 중국 SMIC의 40나노 공정을 바탕으로 Re램 제품 양산에 돌입한 것으로 알려졌다. 크로스바는 시제품을 일부 고객사에 공급한 상태이며 추가 검증 과정을 거쳐 양산에 돌입할 것으로 보인다. 파나소닉, 삼성전자 (1,852,000원▼ 22,000 -1.17%), SK하이닉스 (49,600원▲ 0 0.00%)등도 Re램 연구개발을 진행해왔지만 아직 대량 양산에 성공한 사례는 없었다.

Re램은 말그대로 전기저항을 이용한 비휘발성 메모리 반도체다. 전압을 가하면 오프(Off) 상태에서 온(On) 상태로 변하는 성질을 갖고 있다. 낸드플래시 메모리와 비교하면 1900배 빠른 반응이 가능하고 쓰기의 경우에는 약 20배 정도 빠르다. 생산 공정도 비교적 단순해 이론적으로 10나노 이하 미세 공정 구현도 가능한 것으로 알려졌다.

업계에서는 '멤리스터(메모리+레지스터)'라고도 불리는 Re램은 2000년대 HP를 시작으로 샌디스크, 파나소닉 등이 뛰어들며 주목 받기 시작했다. 지난 2015년 HP와 샌디스크가 스토리지 클래스 메모리(SCM)용 Re램을 공동 개발키로 했으며 인텔 역시 같은 해 Re램 기술에 기반한 3D 크로스포인트 메모리를 발표했다.

지난 2010년 설립된 크로스바는 차세대 비휘발성 메모리 반도체를 연구하는 대표적인 업체다. M램(자기저항 메모리), P램(상변화메모리) 등 유력한 뉴메모리 중 비교적 늦게 등장한 Re램 분야에 특화한 기술을 갖고 있다. 이 회사는 중국의 투자사인 노던 라이트 벤처 캐피털(NLVC)로부터 막대한 지원을 받으며 D램, 낸드플래시로 양분된 메모리 시장에서 Re램으로 세대 교체를 하겠다는 목표를 내세우고 있다.

업계에서는 크로스바가 양산하는 Re램의 성능이 아직 양산 초기 단계인만큼 이론적 성능 최대치에는 미달할 것으로 예상하고 있다. 국내 반도체 업계 관계자는 “휘발성이지만 데이터 전송 속도가 빠른 D램의 성능을 대체하기엔 아직 무리지만 낸드의 데이터 쓰기, 읽기 속도보다 월등한 성능을 갖추고 있다”며 "다만 낸드의 집적도를 따라잡으려면 40나노에서 20나노대 이하로 미세공정 수준도 높여야 하는 데, 크로스바는 40나노에서 양산을 준비하고 있다"고 말했다.

한편 CPU처럼 데이터를 처리할 수 있는 통합형 Re램의 연구개발도 속도가 빨라지고 있다. 싱가포르 난양 기술 대학(NTU)과 독일 RWTH 아헨 대학 연구진은 최근 데이터 저장하는 동시에 프로세서처럼 데이터를 처리하는 메모리 칩을 개발하는 데 성공했다.

연구진은 "ReRAM이 CPU를 완전히 대체하는 수준까지는 아니지만 일부 컴퓨팅 작업을 수행할 경우 기존의 CPU-메모리-스토리지로 이어지는 데이터 전송 구조가 크게 달라질 수 있다"고 설명했다.

<용어 설명>

☞스토리지클래스메모리(SCM)

스토리지클래스메모리란 스토리지(저장도구) 역할을 할 수 있는 비휘발성 메모리 반도체를 말한다. 기존 전자기기 대부분은 중앙처리장치(CPU)가 D램를 거쳐 하드디스크드라이브(HDD), 솔리드스테이트브라이브(SSD) 등의 스토리지로 명령을 내리는 구조다. SCM은 D램과 스토리지의 기능을 융합한 제품으로 전자기기의 반도체 인터페이스를 단순화 할 수 있다.

☞멤리스터(Memristor)

메모리(memory)와 레지스터(resistor)의 합성어로, 저항의 원리를 이용해 기존 메모리 반도체의 역할을 할 수 있는 차세대 메모리를 말한다. 1971년에 UC 버클리 대학을 통해 처음 개념이 소개된 멤리스터는 2006년에 HP는 실험을 통해 가능성을 증명했고 2008년에는 네이처지에 논문이 실리기도 했다. 전력 사용량은 작고 속도는 이론적으로 낸드플래시 메모리의 1000배 이상이며 비휘발성이기 때문에 D램, 낸드를 모두 대체할 수 있는 차세대 제품으로 꼽힌다.

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