삼성전자, 내년 5세대 D램 양산…"메모리 감산 없다"

실리콘밸리서 '삼성 테크 데이 2022'…차세대 반도체 로드맵 공개
2024년 9세대 V낸드 양산…2030년 1000단 V낸드 개발 '초격차'
시스템LSI, 제품 간 시너지 극대화 '통합 솔루션 팹리스' 목표

▲미국 실리콘밸리에서 열린 '삼성 테크 데이 2022'에서 메모리사업부장 이정배 사장이 발표를 하고 있다. (제공=삼성전자)

삼성전자가 내년부터 세계 최초의 5세대 10나노미터(㎚ㆍ10억분의 1ｍ)급 D램을 양산하고 2030년까지 1000단 V낸드를 개발한다. '초격차'를 벌려 지난 30년간 유지해온 세계 메모리반도체 시장 1위 지위를 계속 이어나갈 전망이다.

삼성전자는 5일(현지시간) 미국 실리콘밸리에서 '삼성 테크 데이 2022'를 개최하고 차세대 반도체 솔루션과 로드맵을 공개했다. 2017년 시작된 '삼성 테크 데이'는 삼성전자의 차세대 반도체 기술을 선보이는 자리로 이번 행사는 신종 코로나바이러스 감염증(코로나19) 여파로 2019년 이후 3년 만에 오프라인으로 진행됐다.

'기술 리더십' 자신감 경쟁사 압도

이날 삼성전자는 '5세대 10나노급(1b) D램', '8세대ㆍ9세대 V낸드'를 포함한 차세대 제품 생산 로드맵을 공개했다.

현재 삼성전자는 4세대 10나노급 D램을 생산 중이다. 데이터를 저장하는 셀(cell)을 수직으로 쌓는 형태의 V낸드는 7세대를 양산하고 있다. 삼성전자는 올해 하반기에 8세대 V낸드 1Tb TLC(트리플레벨셀)을 시작으로 내년에 5세대 10나노급 D램을, 2년 뒤 9세대 V낸드를 양산할 계획이다. 2030년까지 1000단 V낸드를 개발한다. 삼성전자는 이날 7세대 대비 단위 면적당 저장되는 비트(Bit)의 수를 42% 향상한 8세대 V낸드 512Gb TLC 제품을 처음 공개했다.

이정배 메모리사업부장(사장)은 "약 40년간 만들어낸 메모리의 총 저장용량이 1조 기가바이트(GB)를 넘어서고 이중 절반이 최근 3년간 생산됐을 만큼 급변하는 디지털 전환을 체감하고 있다"며 "향후 고대역폭, 고용량, 고효율 메모리를 통해 다양한 새로운 플랫폼과 상호진화하며 발전해 나갈 것"이라고 말했다.

삼성전자는 폭발적으로 증가하고 있는 데이터 사용량을 감당하는 HBM-PIM(Processing-in-Memory) 등 다양한 시스템 아키텍처를 지원할 수 있는 차세대 D램 기술 성장을 위해 글로벌 IT기업들과 협력해 나갈 계획이다. 데이터센터용 고용량 32Gb DDR5 D램, 모바일용 저전력 8.5Gbps LPDDR5X D램, 그래픽용 초고속 36Gbps GDDR7 D램 등 차세대 제품을 적기에 출시해 프리미엄 D램 시장의 리더십을 확고히 할 계획이다. 하이케이 메탈 게이트 공정 등 새로운 공정 기술 적용과 차세대 제품 구조를 통해 공정 미세화 한계도 극복할 방침이다.

삼성전자는 메모리반도체 수요 부진, 가격 하락 등 침체 우려에도 감산 계획은 없다고 밝혔다. 한진만 메모리사업부 부사장은 "현재로서 논의는 없다"고 말했다.

인간 수준 기능 시스템반도체 개발

삼성전자는 시스템반도체 제품 간 시너지 극대화를 통해 '통합 솔루션 팹리스'로 거듭나겠다고 선언했다.

삼성전자는 SoC(시스템온칩), 이미지센서, 모뎀, DDI(Display Driver IC), 전력 반도체(PMIC), 보안솔루션 등을 아우르는 약 900개의 시스템반도체 포트폴리오를 보유하고 있다. 삼성전자는 제품 기술을 융합한 '플랫폼 솔루션'을 제공할 계획이다.

박용인 시스템LSI사업부장(사장)은 "사물이 사람과 같이 학습과 판단을 해야 하는 4차 산업혁명 시대에서 인간의 두뇌, 심장, 신경망, 시각 등의 역할을 하는 시스템반도체의 중요성은 그 어느 때보다 커질 것"이라고 말했다.

삼성전자는 4차 산업혁명 시대 '초지능화', '초연결성', '초데이터'를 위해 인간의 기능에 근접하는 성능을 제공하는 최첨단 시스템반도체를 개발한다.

SoC에서는 NPU(신경망처리장치), 모뎀 등과 같은 주요 IP의 성능을 향상시키고 글로벌 파트너사들과 협업해 업계 최고 수준의 CPU, GPU를 개발하는 등 SoC의 핵심 경쟁력 강화할 계획이다. 사람의 눈에 가까운 초고화소 이미지센서와 사람의 오감(미각, 후각, 청각, 시각, 촉각)을 감지하고 구현할 수 있는 센서도 개발할 예정이다.

5G 모뎀, 차량용 SoC 등 차세대 제품 공개

삼성전자는 이번 행사에서 부스 전시를 통해 첨단 시스템 반도체 제품을 선보였다. 차세대 차량용 SoC '엑시노스 오토 V920', 5G 모뎀 '엑시노스 모뎀 5300', QD OLED용 DDI 등 신제품들과 프리미엄 모바일AP '엑시노스 2200', 업계 최소 픽셀 크기의 2억 화소 이미지센서 '아이소셀(ISOCELL) HP3', '생체인증카드'용 지문인증IC 제품 등을 공개됐다.

'엑시노스 2200'은 최첨단 4나노 EUV 공정, 최신 모바일 기술, 차세대 GPU, NPU가 적용된 제품으로 게임, 영상처리, AI 등 다양한 영역에서 새로운 차원의 사용자 경험을 제공한다. 0.56㎛ 크기 픽셀의 아이소셀 HP3는 픽셀 크기를 기존 제품 대비 12% 줄여 모바일기기에 탑재할 카메라 모듈 크기를 최대 20%까지 축소하는 것이 가능해졌다.

지문인증IC는 삼성전자가 업계 최초로 카드에 각각 탑재하던 하드웨어 보안칩(SE), 지문 센서, 보안 프로세서를 하나의 IC칩에 통합한 제품으로 신용카드 사용자의 편의성을 높인다.

삼성전자는 2015년 차량용 메모리 시장에 첫 진입한 이후 빠른 성장세를 이어가고 있다. 자율 주행(AD), 첨단 운전자 지원 시스템(ADAS), 인포테인먼트(IVI), 텔레매틱스(Telematics) 등을 위한 최적의 메모리 솔루션을 공급해 2025년 차량용 메모리 시장에서 1위를 달성할 계획이다.

한편 삼성전자는 고객들에게 차세대 메모리 솔루션 개발ㆍ평가를 위한 최적화된 환경을 제공하는 '삼성 메모리 리서치 센터’(SMRC)를 오픈했다. 레드햇, 구글 클라우드 등과 협력하며 올해 4분기 한국을 시작으로 미국 등 다른 지역으로 SMRC를 순차적으로 확장해 나갈 예정이다.