'QLC'와 '최고층 더블 스택'…삼성, 하반기 AI 낸드 공략

[이데일리 김응열 기자] 고대역폭메모리(HBM) 추격이 늦어지는 삼성전자(005930)가 하반기 낸드플래시 기반 제품으로 인공지능(AI) 메모리 시장에서 역전을 노린다. 현존 최고층 ‘더블 스택’ 낸드에 대용량 구현이 용이한 쿼드러플레벨셀(QLC) 기술을 적용해 AI 데이터센터에 쓰일 기업용 솔리드스테이트드라이브(SSD) 시장에서 보폭을 키울 전망이다.

삼성전자의 290단대 V낸드 9세대. (사진=삼성전자)

24일 업계에 따르면 삼성전자는 QLC 기반 V9 낸드를 하반기 양산한다는 목표로 제품 개발에 매진하고 있다. 삼성전자는 지난 4월 290단대 V9을 양산한다고 발표했는데, 현재 생산 중인 V9 제품은 트리플레벨셀(TLC) 기반이다.

낸드는 데이터를 저장하는 최소 단위인 ‘셀’에 몇 개의 정보(비트)를 담을 수 있는지에 따라 분류할 수 있다. 1개 셀에 1비트를 담으면 싱글레벨셀(SLC)이고 2비트를 담으면 멀티레벨셀(MLC)이다. 3비트를 저장하면 TLC, 4비트는 QLC이다.

QLC는 1개의 셀에 더 많은 정보를 저장하는 만큼 같은 면적에서도 더 큰 용량을 지원한다. 대규모 데이터를 저장해야 하는 AI향 데이터센터 분야에서 적합한 제품으로 꼽힌다. 전망도 밝다. 시장조사기관 트렌드포스는 올해 QLC 낸드 출하량이 8Gb 환산 기준으로 1329억900만개에 달할 것으로 예상했다. 지난해보다 약 26% 증가하는 수준이다.

삼성전자의 QLC 낸드가 없는 건 아니다. 다만 7세대 제품인 176단 V7 기반이다. 시장에서 요구하는 제품 성능이 높아지는 만큼 최고층 V9 기반의 QLC 낸드 공급이 필요한 상황이다. 고객사 인증을 받아 QLC 기반 SSD를 생산하는 곳은 삼성전자와 SK하이닉스(000660) 자회사 솔리다임뿐이다.

삼성전자가 QLC V9 양산에 성공한다면 수요 대응과 더불어 가격 경쟁력에서도 이점이 있다. 현존 최고층 V9 낸드는 300단에 가까운 단수를 쌓으면서도 ‘더블 스택’ 방식을 유지했기 때문이다. 현재 낸드는 정보 저장 공간인 셀을 위로 쌓아 만드는데, 낸드 맨 위부터 아래에 있는 셀의 묶음을 스택이라고 부른다. 더블 스택은 스택이 두 개라는 의미다.

주류는 더블 스택 방식이다. 스택이 많아지면 공정이 늘어나고 제조시간과 비용 증가를 야기한다. 셀을 높게 쌓으면서도 적은 스택을 유지하는 게 경쟁력의 관건이다. 삼성전자는 더블 스택 V9을 앞세워 AI 낸드 시장에서 가격 경쟁력을 유지하면서 고사양·대용량 제품을 양산할 수 있는 셈이다.

(그래픽=김정훈 기자)

업계와 전문가들은 삼성전자가 AI향 낸드 시장에서 분위기 반전의 계기를 만들 수 있으리라 보고 있다. 특히 삼성전자가 올해 1분기 47.4% 점유율을 차지하며 주도하고 있는 기업용 SSD 시장에서 경쟁사와의 점유율 격차를 더 벌릴 것이란 관측도 나온다.

경희권 산업연구원 부연구위원은 “삼성전자의 하이엔드 제품이 신뢰성 면에서 우위에 있다”며 “기업용 SSD에서 적잖은 매출을 올릴 수 있을 것”이라고 설명했다. 업계 관계자는 “삼성전자가 HBM은 다소 밀리지만 낸드 시장에서는 경쟁력이 상당하다”며 “HBM 실기를 만회하기 위해서라도 AI 낸드에 무게를 실을 것”이라고 말했다.