"한계 뚫어라" 글로벌 반도체 업계, M램 등 차세대 경쟁 속도

▲삼성전자 파운드리 생산라인 전경 (사진제공=삼성전자)

기존 D램과 낸드플래시로는 반도체산업 성장에 한계가 있다는 판단에 따른 것이다. 특히 불황을 타개하고 지속 성장하기 위해선 패러다임을 바꿀 새 제품이 필요하다는 데 인식을 같이하고 있다.

11일 반도체 업계에 따르면 'M램 글로벌 혁신 포럼'이 12일(현지시간) 미국 샌프란시스코 힐튼 유니온 스퀘어에서 열린다. 전날 개최되는 국제반도체소자학회(IEDM)에 이어 열리는 이번 포럼은 삼성전자가 주도한다.

포럼에선 삼성전자, TSMC, 인텔, 웨스턴디지털, 글로벌파운드리, IBM 등 주요 반도체ㆍIT 업체 전문가들의 강연과 '인공지능을 위한 M램'에 관한 패널 토론 등이 계획돼 있다.

삼성전자는 높은 생산성과 안정적인 속성을 갖춘 내장형 STT-M램(스핀주입자화반전메모리) 개발과 관련해 강연한다. 이밖에 STT-M램 주요 기술, M램 개발 요구 사항, 과제 및 잠재력을 포함해 다양한 M램 관련 주제를 다룬다.

M램은 속도가 빠른 D램과 전원이 꺼져도 데이터가 지워지지 않는 낸드플래시의 장점을 합친 차세대 메모리의 대표 제품이다.

삼성전자는 올해 3월 내장형 M램(eM램) 양산을 시작했다. 첫 양산 제품은 기업 고객들의 주문과 설계에 따라 위탁 생산하는 파운드리용으로 나왔다.

삼성전자는 M램을 D램과 낸드처럼 표준화된 제품으로 대량 생산하는 것보다는 사물인터넷(IoT) 기능이 필요한 소형 전자기기 등에 적합하다는 판단을 한 것으로 알려졌다.

반도체업계 관계자는 "메모리 개발 자체에 집중됐던 M램 기술이 점차 파운드리 분야에 먼저 접목되고 있다"고 설명했다.

또 삼성전자 미래기술육성사업 지원을 받은 고려대 신소재공학부 이경진 교수팀이 M램의 소비전력을 95% 이상 절감할 수 있는 원천기술을 세계 최초로 개발하는 등 M램 기술 고도화를 위한 기술 개발이 진척을 이루고 있다.

삼성전자 M램 개발에 참여한 파운드리사업부 김경찬 씨는 "인공지능(AI), 자율주행차, IoT와 같이 새로운 응용처가 생겨남에 따라 그에 맞는 메모리 솔루션은 반드시 필요하다"며 "기존의 다양한 메모리를 M램 한 칩으로 대체하려는 시도가 이뤄지고 있다"고 말했다.

SK하이닉스는 STT-M램과 Re램(저항변화메모리)에 대한 연구개발에 주력하고 있다. STT-M램은 키옥시아(옛 도시바)와 공동 개발하고 있다.

Re램은 소자의 저항특성을 활용하는 비휘발성 메모리다. D램보다 데이터 처리속도는 느리지만, 낸드플래시보다 더 많은 용량의 데이터를 저장할 수 있는 특징을 갖췄다.

SK하이닉스 관계자는 "STT-M램과 Re램 등의 차세대 메모리 기술 개발로 4차 산업혁명 시대를 대비하고 있다"고 말했다.

인텔의 움직임도 주목할 만하다. 인텔은 P램(상변화 메모리) 기반 '옵테인'을 중심으로 메모리 시장에 다시 뛰어들며 삼성 하이닉스와 경쟁 구도를 형성했다. 인텔이 내놓은 옵테인은 전력이 차단돼도 데이터가 사라지지 않으며, 가격도 싸다.

인텔은 그간 D램 기술 부족으로 메모리반도체 시장 진출을 꺼려왔다. 인텔은 1970년대 전 세계 메모리 반도체 시장을 이끌었지만 1980년대 일본 NEC·히타치·후지쓰에 밀려 1985년 철수했다. 그러다 P램 제품인 옵테인을 앞세워 시장 전환을 노리고 있다.