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만약 한국 GNP가 3만불이 넘는다면
아마도 이 낸드플래시덕분일거라고 난 과감히 확신해
삼성전자가 지난해 4분기 낸드플래시 시장에서
2위 일본 도시바와 점유율 격차를 두 배 이상 벌리며
ㅈ발랐어
D램에 이어 낸드플래시 까지 독주 체제를 굳히며
메모리 반도체 시장의 절대강자다운 면모를 과시했지
최근 미국 원자력 발전소 사업에서 입은
대규모 손실을 메우기 위해 반도체 부문 매각에 나선
도시바의 시장점유율은 18.3%로
낸드플래시 시장에서 도시바의 점유율이 삼성전자(37.1%)의
절반에도 미치지 못한 것은 지난 2012년 이후 처음이야
(낸드플래시란걸 처음 개발한 데가 도시바임)
사실 이런 오늘날이 있기까지 단지 운이좋아 이렇게 된건 아니었어
큰 그림을 그리던 삼성은 2011년 4월 19일
삼성하드를 쓰고 있던 나에게 충격의 소식을 안겼어 (ㅋㅋ;)
삼성전자가 미국의 씨게이트에 HDD 사업부를
통채로 매각해버린거야 당시 삼성의 캐시카우였던
HDD사업부는 나름의 시장점유율과
준수한 신뢰도로 나쁘지 않았거든...
하지만 삼성의 미래전략 기획실의 판단력은
확실히 다르지
씨게이트에 삼성HDD사업부를 매각하면서
그 대가로 씨게이트 주식 9.6%와
현금 6억8750만달러(대략 7500억)를 받았어
이로써 씨게이트의 2대 주주가 됨과 동시에
삼성에는 신사업에 투자할 총알이 보급됐지
사실 확장 일로로 경영방식을 채택하던 삼성전자가
이렇게 사업 분야를 통째로 매각한건 이게 처음이야
특히 HDD 사업은 삼성전자가 1989년부터 약 20년간
이어온 장수 사업분야였거든
그렇지만 당시에도 전문가들의 공통된 의견은
HDD사업부를 내줬지만 그만큼 얻어낸게 많다는 평이었어
일단 씨게이트의 대주주가 되면서 주력 수출품목인 낸드플래시를
안정적으로 납품할 수 있는 거래선을 확보할 수 있었어
또, 기존 삼성 PC제품군이나 외장하드에 사용될 HDD역시
씨게이트에서 납품받을 수 있었으므로
기존 사업과의 연계도 그대로 가져갔고,
무엇보다 씨게이트 주식을 확보함으로써 비록 2대주주지만
재무적 투자자를 제외하면 실질적인 최대주주 지위를 가져갔다는거지
(한마디로 씨게이트 최대주주=삼성, 씨게이트=삼성이라는거)
총알도 장전했겠다, 공장 새로 짓고 그동안 쭈뼛쭈뼛 투자하던
SSD에 삼성전자는 올인을 하지
사업 갈무리 프로젝트의 방점을 찍는 계획이었어
당시 이름마저 생소하던 SSD를 삼성은 HDD를 대체할 재목으로 봤던거야
결국 약 2년 동안 양산을 준비한 삼성을 쫒아오기엔
경쟁기업들의 턴어라운드는 너무 늦었어
마치 100m달리기하던 중 갑자기 골인지점이 반대편으로
바뀌어서 뒤로 달려야하는 상황이 된거야
미리 방향을 전환했던 삼성전자의 낸드플래시 시장점령은
무풍지대를 지나는 듯했어
하지만 양산에서 문제가 생기기 시작했어
20나노대까지 일어나지 않던 문제가 10나노대부터 일어난거야
모든 반도체기술은 물리학의 Four Force 중 전자기력을 이용한
기술인데 이게 10나노대부터 전자가 제멋대로 움직여 컨트롤이
힘든 상황이 벌어진건데, 이웃한 셀과 가까워지면
간섭현상 때문에 데이터가 지워져버리는 현상이야
아무래도 10나노대 양산문제에 가장 먼저 진입한 입장에서
난감할 수 밖에 없었지 그래서 10나노대 양산을 미루다가
뒤늦게 10나노대에 양산문제 해결을 시도하던
도시바와는 대조적인 행보를 보여
도시바는 그냥 묵묵히 기술공정 세밀화에 총력을 기울인 반면
삼성은 이순간 자신들이 10년전(2003년)에 개발한 기술을
적용시켜보는게 어떨까하여 적용해보는데 그게 바로 CTF 기술이야
3D V낸드 플래시를 설명할때 단순하게
평지에 주택으로 짓던걸 아파트처럼 짓기떄문에
좋다라고 설명해 맞는 말이긴하지만
그 설명하는 부분에서 대게 '어떻게'가 빠졌는데
그 '어떻게'가 바로 CTF기술이야
삼성전자 고유의 CTF(Charge Trap Flash)기술은
수직으로 셀을 쌓기 위해서는 전기신호를 잡아 두는
물질을 더 얇고 강한 것으로 바꿔야했는데
기존에는 이 물질로 도체를 사용했지만 더 강력하게
전자를 잡아두기 위해선 부도체를 사용해야했어
이 부도체에 전자를 가둬두는 기술이 바로 CTF야
이 CTF 기술은 이미 삼성전자가 2003년에 개발했지만
기존의 수평구조 셀에는 딱히 효율성이 없었어
그런데 10나노대에서 발생하는 간섭현상을 피하기위해
셀을 적층하려고 보니까 CTF의 효율이 아주 좋았던거야
후에 도시바 또한 자신들만의 CTF 기술로 3D 낸드기술을
보유하지만 삼성이 독보적으로 앞서나가는 기술은 따로 있었어
바로 삼성전자 고유의 식각 기술인데
3세대 3D V낸드부터는
직경 300mm 웨이퍼 한장 위에 약 2000억개 이상의
구멍을 균일하고 깨끗하게 파내어 셀을 완성해
이 식각기술이 후발업체(짱개씹새끼들같은)들이 가장
쫓아오기 힘들 기술로 평가되고있어
이렇게 해서 2013년 8월 삼성전자는 1세대 24단 '3D 낸드 플래시'를
'3D V낸드'라는 명칭으로 세계 최초로 양산하기 시작해
1세대 3D V낸더의 경우 단층 구조의 기존 낸드 플래시 대비
용량은 2배, 속도는 2배, 내구성은 10배, 전력 효율은 2배 개선돼
당시 삼성전자 측이 "3D V낸드를 SSD에 찹재함으로써
대용량 SSD 시장 확대, 시스템에서 스토리지의 속도 차이
대폭 개선, SSD 사용 수명 기간 확대, 내구성 향상,
소비 전력 감소 등으로 SSD 기술 트렌드는 한단계
발전하게 됐다"며 시장 변화를 예고했어
3D 낸드 시장을 선점한 삼성전자는 2014년 5월
2세대 32단 3D V낸드를 양산하기 시작했어
2세대는 1세대 V낸드보다 30% 이상 적층 수를 높였고
기존 평면구조 MLC 대비 신뢰도 수명을 2배 늘리면서도
전력 소비량은 20% 절감시켰지
삼성전자는 2세대를 공개한지 1년도 안된 2014년 10월,
3비트 3D V낸드 양산에 성공해!
삼성의 3비트 V낸드는 2세대(32단) 공정은 그대로 유지하면서
셀 하나에 저장되는 데이터 수를 기존 2개에서 3개로 늘려
셀 저장 용량을 1.5배 확대함으로써 10나노급 128GB를 구현해
(이때 나도 첨으로 SSD를 샀다 이기 >_<)
3비트 V낸드는 기존 10나노급 평면구조 낸드 제품보다
생산성이 2배 이상 향상되면서 서버용 SSD에서
보급형 PC SSD까지 제품군을 대폭 확대해 나갔어
(이때부터 SSD가격이 떨어지고 흙수저게이들도 SSD를 살수 있었지ㅎ)
3D 낸드 기술 개발에 탄력이 받은 삼성전자는
2015년 8월 256GB의 3세대 48단 V낸드 양산을 시작해
3세대 V낸드는 셀이 형설될 단층을 48단으로 쌓고 나서
약 18억개의 원형 홀을 수직으로 뚫은 다음,
총 853억 개 이상의 셀을 고송 동작 시킴으로써
각 셀마다 3개의 데이터(위의 3비트기술)를 저장할 수 있도록
성능이 향상됐어
'3D CTF'와 '48단 3D적층'과 '3bit저장' 무려 3개기술이 콤비네이션된
압도적인 기술능력을 선보이며 기존 제품생산성을 40%나 높여
원가경쟁력까지 갖춰 경쟁회사와 격차가 확~ 벌어져
이때까지만 해도 메모리 반도체시장에서 3D 낸드 기술로
제품을 양산하는 업체는 삼성전자가 유일했어
하지만 2016년 3월 낸드 플래시 시장 점유율 2위 기업인 도시바가
샌디스크(2015년 WD에 인수됨)와 함께 삼성전자에 이어 두번쨰로
48단 3D낸드 양산을 공식화해 본격적으로 3D 낸드 기술 경쟁구도가
형성되기 시작해
하지만 도시바는 공정상 양산에 에로사항이 많아 결국
양산실패를 공언해버리고말아
그 이유는 삼성과 도시바의 3D 낸드 기술이 차이때문인데,
도시바는 삼성과 마찬가지로 CTF 기술을 활용해 3D 낸드를
양산하고 있지만, 핵심 영역인 컨트롤 게이트 생산방식이 달라
삼성전자의 컨트롤 게이트는 수직으로 쌓고 화학물질로
신소자인 타노스(TANOS) 막질을 입히는 방식이지만
도시바는 소노스(SONOS) 막질을 입히는 방식을 사용한거야
이런 도시바의 방식은 당장 적층수를 높이는덴 유리하지만
세대수가 늘어날 수록 공정이 복작해져서 생산성이 안좋아져
하이닉스는 2015년 말에 처음으로 1세대 3D낸드를 공개하고
3D낸드 양산에 돌입하지만 48단 적층에 실패하면서
현재 기술발전에서 완전 밀리고있어
하이닉스가 도시바를 인수하려는 이유도 이같은 이유와
맞닿아있어
한편 전체 반도체 시장의 챔피언인 인텔은 2016년 초
부진했던 모바일 사업을 과감하게 접고 마이크론과 합작하여
3D 크로스포인트라는 독자적인 기술로 2016년 4월에 32단 3D낸드
양산에 성공해
3D 크로스포인트란 RAM하고 플래시 메모리의 중간형태인
비휘발성 매모리야 기존의 낸드형태의 SSD보다 레이턴시가 1000배
빠르고, 1000만번 쓰기가 가능하고, D램보다 10배 더 높은 집적도를 가져
인텔의 3D낸드는 2016년 하반기부터 48적층양산을 시도중이고
중국 다롄에 있는 팹68에서 공급하고 있어 수율 개선과
비용감소를 동시에 진행하고있어 아마 2017년 하반기에
양산하지 않을까 싶어
2016년 인텔의 메모리 사업은 전년대비 25%나 증가하면서
지난해 인텔의 사업중 가장 높은 성장을 보여
인텔측은 2017년 전체 매출의 10%가 낸드플래시에서
나올거라고 예상하고 마이크론과 합작해 삼성전자를 협공하려
하고있어
하지만 뭐 삼성전자는 이미 48단 적층쯤은 예전에 끝났고
현재 64단 적층 양산을 위한 평태공장이 곧 있으면 완공되어
경쟁업체들과의 격차가 더 벌어질 예정이야
삼성전자는 2016년 8월 미국 에서 열린 '플래시 메모리 서밋 2016'에서
4세대 64단 V낸드를 공개했어
'4세대 V낸드'는 1단위당 512GB까지 구현할 수 있어서
기존의 16TB 제품보다 용량을 2배높인 세계 최대용량의
'32TB 서버 SSD'를 2017년 평택공장을 통해 출시할 예정이야
이를 통해 기존 HDD로 구성된 서버시스템을 32TB SAS SSD로
대체할 경우 시스템이 공간이 1/40로 줄어들 수 있데
거기다 삼성은 2020년까지 100TB 이상 초고용량
SSD를 개발해 테라 SSD 대중화를 예고했어
그렇다면 왜이렇게 메모리 반도체분야가 주목받고 이 부분에서
독보적인 삼성을 다른 나라들이 지켜볼 수 밖에 없을까?
이유는 전체 반도체 분야중에서 이때까지 태생적 한계떄문에
가장 발전이 더뎠던 점을 들 수 있어 그래서 전체 반도체 분야 중
가장 성장 가능성이 높은 분야로 손꼽히지
이는 4차 산업이 본격화 되면서 빅데이터로 인한 데이터센서 수가
급격하게 증가하고 사물인터넷 환경이 고되화되며 자율주행차나
스마트공장 등이 개발됨에 따라 처리해야하는 데이터량이
폭발적으로 증가하고 있기 떄문이야
삼성이 잘나가고 막고 싶어도 도저히 수요감당이 안되기때문에
마냥 삼성만 처다볼 수 밖에 없는 상황인거지
<지금도 48단 낸드플래시는 없어서 못팔정도로 난리야
아마 평택공장이 건설되야 이런 난리가좀 진정될듯 싶어>
또한 기존의 전기먹는 하마였던 HDD데이터센터도 전부 SSD로 교체될경우
절감되는 에너지는 어마어마해 보통 데이터센터 하나가
웬만한 발전소 하나급의 전력을 먹으니 말 다했지 뭐
앞으로 현재 약 90조원하는 반도체시장이 2021년에 127조까지
급성장할 것으로 기대되면서 이 모든 수혜가 삼성전자로 돌아갈
예정이야 참 신기해 이런 기업이 한국에 나오다니