AI를 위한 차세대 반도체, 삼성의 'BV낸드'란 무엇일까?

AI를 위한 차세대 메모리, 삼성 'BV낸드'의 등장

삼성전자가 인공지능(AI) 시대의 필수 반도체로 기대되는 'BV낸드(Bonding Vertical NandFlash)'를 2026년에 출시할 예정입니다. 기존보다 저장 용량이 크고 발열을 잘 방출하여 AI가 방대한 데이터를 빠르게 처리하고 분석하는 데 최적화된 메모리 반도체 기술로 주목받고 있어요.

1. BV낸드란 무엇일까?

2013년, 삼성전자는 기존의 평면형 낸드 대신 셀을 수직으로 쌓아 올린 ‘V낸드’를 세계 최초로 개발했어요. V낸드는 같은 면적에 더 많은 데이터를 담을 수 있도록 했지만, AI와 빅데이터가 필수인 현재 기술로는 한계가 있었습니다. 삼성전자는 여기서 한 단계 더 나아가, 셀을 수직으로 쌓을 때 발생하는 발열과 안정성 문제를 해결하기 위해 '본딩' 기술을 도입했어요. 그 결과, 셀을 400단 이상 적층할 수 있는 BV낸드가 탄생하게 된 거죠.

BV낸드는 단위 면적당 저장 용량인 ‘비트 밀도’가 기존 286단의 V낸드 대비 1.6배 이상 향상된 제품입니다. 이는 AI가 대규모 데이터 처리 시 더욱 빠르고 정확하게 작동할 수 있는 기반을 제공하죠.

2. 본딩 기술의 핵심, 새로운 적층 방식

'본딩' 기술은 한마디로 ‘붙인다’는 개념이에요. 기존에는 셀과 이를 제어하는 '페리'라는 구조를 한꺼번에 만들어 적층했어요. 하지만 층수가 늘어나면서 하단의 페리가 손상되거나 발열이 제대로 이루어지지 않는 문제가 발생하게 되었죠. 삼성전자는 이 문제를 해결하기 위해 셀과 페리를 각각 다른 웨이퍼에서 구현하고, 본딩 기술로 두 웨이퍼를 접합하는 방식을 적용했어요. 덕분에 층수가 증가해도 발열 문제를 해결할 수 있어요.

 

3. AI 메모리 시대를 이끌 ‘멀티 BV낸드’의 목표

삼성전자는 2027년까지 BV낸드의 층수를 1000단까지 늘리는 목표를 세우고 있어요. 이를 통해 데이터 입출력 속도를 약 50% 더 높이는 동시에, 단위 면적당 더 많은 데이터를 저장할 수 있게 될 거예요. 이렇게 되면 서버, AI 전용 장치, 클라우드 시스템에서 데이터가 고속으로 전송되고, AI의 분석 및 예측 작업이 한층 더 원활해질 것입니다.

또한, 2027년까지 출시될 BV낸드는 단순히 데이터 저장뿐만 아니라, 동시에 데이터를 처리하는 기능도 갖출 계획입니다. 서버용 'LP-PIM(Low Power Processing-In Memory)'이라는 저전력 메모리 기술을 적용해, AI가 에너지를 절약하면서도 높은 성능을 유지할 수 있도록 돕게 될 것입니다.

4. 삼성전자의 메모리 경쟁력 강화 전략

AI와 데이터 시대에 맞춰 메모리 경쟁력을 다시 강화하려는 삼성전자의 노력이 돋보입니다. DS부문장이자 부회장인 전영현 씨는 “근원 경쟁력 회복”을 1순위 과제로 삼고, HBM(고대역폭 메모리)과 eSSD(기업용 고속 저장장치)와 같은 고성능 메모리 반도체 개발에 힘을 쏟고 있습니다. 이 프로젝트가 성공하면 삼성전자는 AI 메모리 시장에서 선도적인 역할을 하게 될 것입니다.

5. 앞으로의 전망과 기대

삼성은 향후 서버용 D램과 eSSD 시장이 매년 각각 27%, 35%씩 성장할 것으로 예상하고 있어요. 대규모 데이터를 더욱 효율적으로 저장하고, 동시에 AI가 데이터를 빠르게 분석할 수 있는 ‘저전력·고성능’ 반도체가 필요한 시대입니다. BV낸드는 이러한 수요를 충족시키기 위한 최적의 솔루션이 될 것입니다.