저자: 세상읽어주는남자 · 한국인
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마이크론의 176단 낸드 양산 발표를 분석. 적층 단수가 높아지면 칩 면적이 줄고 용량·성능 측면에서 유리하나 공정이 길어져 생산성은 상쇄될 수 있음. 마이크론은 싱글스택으로 전환해 96단 대비 면적 30% 감소, 읽기·쓰기 속도 35% 향상을 주장. 삼성은 128단까지 싱글스택, 7세대 176단은 더블스택으로 알려져 있으며, 수요와 DDR5·CPU 생태계가 뒷받침되어야 실익이 있다고 봄. 시장 수요가 128단으로 충분하면 삼성이 176단 양산을 미룰 수 있음.
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안녕하십니까, 세상읽어주는남자 이상입니다. 오늘은 마이크론의 176단 낸드 개발을 어떻게 봐야 할지 한 말씀 드리겠습니다. 마이크론이 176단 낸드를 개발해 양산까지 했다고 발표했습니다. 삼성전자는 지난해 세계 최초로 128단 낸드 제품을 양산했지만, 176단 낸드는 아직 만들지 못했습니다. 낸드 1위는 삼성입니다. 그런데 낸드 시장에서 5위에 머물던 마이크론이 먼저 선수를 친 것입니다. 상식적으로 보면 절대 강자인 1위 기업이 5위 기업에 한 방 맞은 셈입니다. 그래서 당혹스러울 수 있습니다. 이걸 어떻게 봐야 할지 차근차근 짚어 드리겠습니다.
먼저 176단 낸드 개발과 양산의 의미부터 생각해 보겠습니다. 간단히 보면 적층 단수가 높아지면 좋습니다. 적층 단수가 높아진다는 것은 기본적으로 칩의 면적 자체가 줄어든다는 뜻입니다. 세트 제품을 만들거나 제품을 설계할 때 훨씬 용이할 수 있습니다. IT 기기 안에 더 작은 공간을 쓰면서 더 많은 용량을 탑재할 수 있다는 뜻입니다. 옆으로 넓히는 것은 아무리 늘려도 면적이 커지는 것에 비하면 효율이 떨어집니다. 그래서 높이 쌓아 층수를 높이려고 하는 것입니다.
이번에는 생산성 관점에서 보겠습니다. 적층 단수가 높아지면 기본적으로 공정 프로세스가 길어집니다. 더 많이 쌓으려면 공정이 더 많이 반복돼야 하기 때문입니다. 물론 삼성이 128단 낸드를 내놓았을 당시에는 96단 낸드보다 32단을 더 쌓았는데도 공정 효율화를 통해 공정 수를 5% 줄였습니다. 하지만 이번 마이크론의 경우는 96단에서 176단으로 올라갔기 때문에 공정 프로세스가 길어졌을 가능성이 큽니다. 이렇게 되면 칩 한 개를 만드는 데 기존에는 40일 정도 걸리던 시간이 42~43일 정도로 더 길어질 수 있습니다. 생산성이 좋아질 수도 있고 나빠질 수도 있다는 뜻입니다.
그래서 어떤 것이 더 이득인지는 종합적으로 따져봐야 합니다. 어쨌든 마이크론이 층수를 높인 제품을 개발하고 양산까지 했다는 것은 그에 따른 긍정적 효과가 더 크다고 보는 것이 맞을 것입니다. 가장 큰 효과는 칩의 성능과 생산성이 높아진 것일 텐데, 이는 낸드 가격을 이전보다 더 낮춰 팔 수 있다는 의미입니다. 연쇄적으로 이전보다 많은 이익을 낼 수 있다는 뜻이기도 합니다. 실제로 마이크론은 이번에 내놓은 176단 낸드가 이전에 내놓았던 96단 제품과 비교했을 때 면적은 30% 줄었지만, 읽기 쓰기 속도는 35% 빨라졌다고 밝혔습니다.
사실 176단 낸드를 양산하는 것만큼 중요한 것이 싱글 스택으로 했는지, 더블 스택으로 했는지 여부입니다. 싱글 스택이란 176단을 한 번에 쭉 쌓아 올린 상태에서 구멍을 뚫어 1층부터 176층까지 한 번에 연결하는 방식입니다. 한 번에 연결되기 때문에 중간에 이음새 부분이 없어서 데이터 처리 속도가 균일합니다. 반면 더블 스택은 한 번에 미세한 구멍을 뚫기 어렵기 때문에 두 번에 나눠서 작업한다는 의미입니다. 176층이니까 88층씩 나눠서 쌓는다는 뜻이죠. 그렇게 되면 구멍마다, 층마다 전류 값이 달라지기 쉽습니다.
삼성은 이전 세대인 128단 낸드까지 모두 싱글 스택으로 만들었습니다. 하지만 마이크론을 비롯해 다른 업체들은 64단 이후부터 더블 스택으로 낸드를 만들어 왔습니다. 기술력이 삼성에 못 미쳤다는 뜻입니다. 그런데 이번 마이크론의 발표를 보면 176단 낸드는 더블 스택이 아니라 싱글 스택으로 만들었다고 합니다. 더블 스택으로 하면 88층을 한 번 쌓고 그 위에 또 한 번 쌓는다는 뜻이고, 회로가 겹겹이 복잡해집니다. 그만큼 칩의 속도도 떨어질 수밖에 없습니다.
마이크론의 발표대로라면 이전 96단은 더블 스택이었지만, 이번 176단은 싱글 스택으로 기술을 업그레이드했다는 의미로 받아들일 수 있습니다. 반면 삼성은 그간 싱글 스택을 고집해 왔고 128단까지 싱글 스택으로 만들어 왔습니다. 128단 이후로 넘어가지 못한 것도 바로 이 신규 스택 기술 구현이 어렵기 때문입니다. 워낙 작은 미세 구멍을 층층이 뚫어야 하니까요. 실제로 삼성은 내년 출시 예정인 7세대 176단 V낸드를 더블 스택 방식으로 생산하는 것으로 알려져 있습니다. 이것만 놓고 보면 삼성은 싱글 스택에서 더블 스택으로 후퇴했고, 마이크론은 더블 스택에서 싱글 스택으로 나아간 것이라 마이크론의 행보가 대단해 보입니다.
하지만 여기서 상식적으로 잊지 말아야 할 부분이 있습니다. 이번에 내놓은 마이크론의 176단 낸드가 실제 시장에서 수요가 있느냐 하는 문제입니다. 외부에는 알려져 있지 않지만 삼성도 이미 내부적으로 176단 낸드 개발을 끝냈을 수도 있습니다. 다만 지금 시장 상황에서는 128단 낸드로도 충분히 경쟁력을 유지할 수 있다고 판단해 176단 양산을 미루고 있을 수 있다는 뜻입니다. 제품 가격 인하나 고객들이 요구하는 칩의 속도 등을 봤을 때, 지금 낸드 스펙으로도 충분하다고 판단해 쓸 여지가 있다는 것입니다. 앞서 말씀드린 대로 적층 단수가 높아지면 공정 프로세스가 길어지기 때문에, 어떤 것이 이득인지는 종합적으로 따져 판단해 봐야 합니다.
이런 맥락은 D램 쪽에서도 비슷하게 나타납니다. 양사는 이미 DDR5를 개발해 끝냈지만, 지금은 CPU 신제품에 DDR5가 들어가는 단계입니다. CPU가 받쳐줘야 새로 개발된 메모리도 활용될 수 있다는 뜻입니다. DDR5가 양산 가능하더라도 고객사들이 이를 원할 만큼 제품 스펙을 요구하지 않는다면 개발의 의미가 반감될 수 있습니다. 신제품을 받쳐줄 시장이 있어야 한다는 뜻이죠. 참고로 D램에서 마이크론의 역량은 삼성에 못 미칩니다. 점유율 자체가 그 기술 수준을 반증한다고 보시면 됩니다.
그런데 마이크론이 176단 낸드를 삼성보다 먼저 개발했다는 점은 분명합니다. 그래서 이런 점들을 꼼꼼히 생각해 보고 따져보는 것이 중요하다는 생각이 듭니다. 감사합니다.
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