세계 최초 3차원 수직 적층 TSV 기반 ‘DDR4 D램 모듈’ 양산 기존 서버 D램 대비 동작 속도 2배ㆍ소비 전력 절반 신기술 “올 하반기 차세대 CPU 출시와 연계…서버용 제품 시장 공략”

［헤럴드경제=신상윤 기자］삼성전자가 세계 최초로 3차원 TSV(Through Silicon Viaㆍ실리콘관통전극) 적층 기술을 적용한 서버용 D램 양산을 개시했다.

삼성전자는 지난해 세계 최초로 3차원 V낸드플래시를 양산한 데 이어 이번에 반도체 업계 최초로 D램에 TSV(수직) 기술을 적용한 제품을 양산함으로써 메모리 반도체 양대 제품인 D램과 낸드플래시 모두 ‘3차원 시대’를 열게 됐다. 2010년 세계 최초로 TSV 기반 D램 모듈을 개발한 이후 4년 만이다.

27일 삼성전자에 따르면 이번에 양산을 시작한 64기가바이트(GB) 차세대 DDR4(Double Data Rate 4) 서버용 D램 모듈<사진>은 20나노급 4기가비트(Gb) D램 칩 144개로 구성된 대용량 제품이다. 3차원 TSV 기술로 4Gb D램을 4단으로 쌓아 만든 4단 칩 36개가 탑재됐다.

온 11:00)삼성전자, 낸드플래시 이어 D램서도 ’3차원 시대‘ 열었다

TSV란 D램 칩을 일반 종이 두께의 절반보다도 얇게 깎은 뒤 수백 개의 미세한 구멍을 뚫고, 상ㆍ하단 칩의 구멍을 수직으로 관통하는 전극을 연결한 패키징 기술로 기존 와이어(금선)를 이용한 패키징 방식에 비해 속도와 소비전력을 크게 개선할 수 있다.

특히 이번에 적용된 3차원 TSV 기술은 메모리 칩을 쌓아 대용량을 구현하는 기술로, 메모리 셀(cell)을 쌓는 고집적기술인 ‘3차원 V낸드’ 기술과 차이가 있다.

3차원 TSV 기술 기반 서버용 D램은 와이어(Wire Bonding)를 이용한 기존 서버용 D램에 비해 동작 속도는 2배나 빠르면서도 소비전력은 절반에 불과하다. 반도체 패키지 크기도 35% 가량 줄일 수 있다는 것이 업계의 설명이다.

온 11:00)삼성전자, 낸드플래시 이어 D램서도 ’3차원 시대‘ 열었다

삼성전자 관계자는 “TSV 기술 적용으로 현재까지 D램에서 속도 지연 문제로 최대 4단까지 밖에 쌓지 못했던 기술 한계를 넘어 더 많은 칩을 쌓을 수 있어 향후 64GB 이상 대용량 제품을 양산할 수 있게 됐다”고 설명했다.

올해 TSV 전용 라인을 구축하고 양산 체제에 돌입함에 따라 삼성전자는 고객사를 대상으로 신시장 창출에 나설 계획이다.

삼성전자는 이번 64GB 대용량 서버용 DDR4 모듈과 올해 하반기 출시되는 글로벌 IT(정보통신) 업체들의 차세대 서버용 CPU를 연계해 DDR4 신규 시장을 공략할 계획이다. 또 하반기 서버 D램 시장이 DDR3 D램에서 DDR4 D램으로 전환되는 업계 트랜드에 맞춰 3차원 TSV 기술을 적용한 64GB 이상의 고용량 DDR4 모듈도 출시할 계획이다.

온 11:00)삼성전자, 낸드플래시 이어 D램서도 ’3차원 시대‘ 열었다

시장조사 업체 가트너에 따르면 올해 D램 시장은 386억불이며, 이 중 서버 시장이 20% 이상의 비중을 차지할 것으로 전망하고 있다. 특히 전 세계 D램(1Gb 기준) 출하량은 지난해 248억개에서 내년 389억개로 26% 성장할 것으로, 이 중 서버용 D램은 역시 서버용인 클라우딩 컴퓨터의 비중 확대에 따라 같은 기간 50억개에서 84억개로 늘며 34%의 성장률을 기록할 것으로 전망된다.