AI용 낸드 시장 맞붙는 韓·日…차세대 제품 양산 경쟁 확대

日키오시아, PCIe 6.0·UFS 5.0 상용화로 韓 업계 추격

낸드 업계 3위 일본 키오시아가 인공지능(AI)용 차세대 낸드 시장을 공략한다. AI 데이터센터 및 온디바이스 AI 산업에 최적화된 최신 규격 낸드 솔루션을 개발해, 올해 순차적으로 양산할 계획이다. 이를 기반으로 삼성전자·SK하이닉스 등 국내 메모리 업계 추격에 속도를 낼 것으로 관측된다. 

3일 업계에 따르면 일본 키오시아는 올해 'PCIe(PCI 익스프레스) 6.0', 'UFS(유니버셜 플래시 스토리지) 5.0' 등 최신 규격 낸드 솔루션을 양산할 계획이다.

키오시아의 BiCS 10 낸드 기반의 PCIe 6.0 eSSD(사진=키오시아)

시장조사업체 트렌드포스에 따르면 키오시아의 전 세계 낸드 시장 점유율은 올해 1분기 13.9%다. 삼성전자(31.6%), SK하이닉스(17.6%)에 이어 3위다. 

국내 메모리 업계 대비 매출 규모는 작지만, 키오시아 기술 개발 속도는 매우 빠르다는 평가를 받는다. 특히 AI 산업을 중심으로 수요가 급증하고 있는 고성능·고효율 낸드 분야에서 올해 괄목할 만한 성과를 내고 있다.

키오시아는 지난달 초 일본 이와테현 기타카미 팹(K2)에서 10세대(BiCS 10) 3D 낸드 양산을 시작했다. 

낸드는 메모리를 저장하는 셀(Cell)을 수직으로 층층이 쌓는 방식으로 진화해 왔다. 키오시아의 10세대 낸드는 332단 적층이다. 삼성전자·SK하이닉스는 현재 9세대 낸드까지 양산에 성공했다. 각 기업별로 세대별 적층 수가 다르기 때문에 단순 비교는 불가능하지만, 300단 이상 고적층 낸드를 양산하기 시작했다는 점에서 의의가 있다.

키오시아는 이를 기반으로 PCIe 6.0을 지원하는 데이터센터용 eSSD 'CM10'를 상용화했다. PCIe 6.0 SSD는 올해 양산이 시작된 최신 인터페이스 표준이다. 키오시아에 따르면 CM10은 이전 제품 대비 순차 읽기 성능이 최대 92%, 무작위 읽기 성능이 약 85% 향상됐다. 

온디바이스 AI 시장을 겨냥한 UFS 5.0 메모리도 올해 말 양산을 시작할 계획이다. UFS 5.0은 올해부터 상용화되는 최신 내장 메모리 규격으로, 주로 모바일용 낸드에 활용된다. 이전 UFS 4.1 대비 데이터 처리 속도가 약 2배 빠르다. 키오시아의 UFS 5.0은 자체 개발한 컨트롤러와 8세대 낸드를 탑재하고 있다.

키오시아가 올해 말 양산을 목표로 한 UFS 5.0(사진=키오시아)

이에 맞서 국내 메모리 업계도 최첨단 낸드 솔루션 개발에 속도를 낸다. 업계 1위 삼성전자가 적극적인 공세를 펼친다. 

삼성전자는 지난달 초 PCIe 6.0 eSSD인 'PM1763' 양산을 시작했다. 해당 제품은 9세대 V낸드와 4나노 기반 신규 컨트롤러를 탑재했다.

UFS 5.0 메모리도 지난 6월 개발을 마쳤고, 올 4분기 양산에 돌입한다. 삼성전자 UFS 5.0 메모리는 9세대 낸드를 기반으로 업계 최고 수준인 10.8GB/s의 데이터 전송 대역폭과 전력 효율을 동시에 구현한 것이 특징이다. 

차세대 낸드인 10세대(V10) 낸드는 이달부터 양산을 시작하겠다고 밝혔다. 삼성전자 V10 낸드는 430단대로 추정된다. 10세대부터는 회사 최초로 하이브리드 본딩과, 셀을 총 3번에 걸쳐 쌓는 3스택을 적용한다. 

반도체 업계 한 관계자는 "삼성전자가 최근 V10 낸드에 대한 내부 PRA(제품양산승인)을 완료해 제품 양산 계획을 공식 발표한 것으로 보인다"며 "다만 아직 본격적인 양산 설비 투자가 진행되지 않아, 제품 생산량 자체는 적은 수준일 것"이라고 설명했다.