레거시 반도체의 정의와 종류

레거시 반도체의 정의

- 레거시 반도체는 기술적으로 성숙한 이전 세대의 반도체를 가리키며, 구형 제조 방식을 의미합니다. 즉, 최신 공정 기술을 사용하지 않는 반도체를 레거시 반도체라고 합니다. 이들은 상대적으로 생산 비용이 낮아 중소기업에서 많이 사용됩니다.

레거시 반도체의 종류

- 레거시 반도체에는 다음과 같은 종류가 있습니다:

 

1. SLC (Single Level Cell) NAND 플래시
- SLC NAND 플래시는 한 셀에 1비트의 데이터를 저장하는 방식입니다.
- 데이터 저장을 위해 셀의 문턱전압(Vth) 범위를 2개로 구분합니다.
- SLC NAND 플래시는 신뢰성이 높고 내구성이 좋지만, 저장 용량이 상대적으로 작습니다.

2. MLC (Multi Level Cell) NAND 플래시
- MLC NAND 플래시는 한 셀에 2비트의 데이터를 저장하는 방식입니다.
- 데이터 저장을 위해 셀의 문턱전압(Vth) 범위를 4개로 구분합니다.
- MLC NAND 플래시는 SLC에 비해 저장 용량이 2배 증가했지만, 신뢰성과 내구성이 다소 낮습니다.

3. TLC (Triple Level Cell) NAND 플래시
- TLC NAND 플래시는 한 셀에 3비트의 데이터를 저장하는 방식입니다.
- 데이터 저장을 위해 셀의 문턱전압(Vth) 범위를 8개로 구분합니다.
- TLC NAND 플래시는 MLC에 비해 저장 용량이 1.5배 증가했지만, 신뢰성과 내구성이 더 낮습니다.

4. QLC (Quad Level Cell) NAND 플래시
- QLC NAND 플래시는 한 셀에 4비트의 데이터를 저장하는 방식입니다.
- 데이터 저장을 위해 셀의 문턱전압(Vth) 범위를 16개로 구분합니다.
- QLC NAND 플래시는 TLC에 비해 저장 용량이 1.3배 증가했지만, 신뢰성과 내구성이 가장 낮습니다.

- 이 중 QLC NAND 플래시가 가장 최근 기술이지만, 여전히 레거시 반도체로 분류됩니다. 또한 실리콘 기반의 기존 반도체 공정 기술도 레거시 반도체에 포함됩니다.

종합하면, NAND 플래시 메모리는 셀 당 저장 비트 수에 따라 SLC, MLC, TLC, QLC로 구분됩니다. 저장 용량은 증가하지만 신뢰성과 내구성은 낮아지는 트레이드오프 관계가 있습니다. 또한 3D NAND 플래시 기술이 등장하면서 저장 밀도를 높일 수 있게 되었습니다. 

추가 정보: 시스템 반도체

- 시스템 반도체는 다양한 고객의 요구사항에 맞춰 제작되는 반도체로, 레거시 반도체와는 다른 개념입니다.
- 시스템 반도체는 공정, 응용 분야, 크기 등이 다양하여 다양한 산업에 적용될 수 있습니다.

레거시 반도체 시장의 변화와 새로운 기술 동향

레거시 반도체 시장의 변화

- 중국의 레거시 반도체 시장 점유율이 증가할 것으로 전망됩니다. TrendForce에 따르면 중국의 28나노미터 이상 레거시 반도체 시장 점유율이 2023년 29%에서 2027년 33%로 증가할 것으로 예상됩니다.

- 한편 한국의 8인치 파운드리 산업은 수요 부진과 중국 파운드리의 공격적인 경쟁으로 어려움을 겪고 있습니다. 그러나 미국 정부의 중국 레거시 반도체에 대한 제재 강화 가능성이 있어, 중국 파운드리를 이용하던 미국 및 유럽 기업들이 대안으로 대만이나 한국의 파운드리를 찾을 수 있습니다.

새로운 기술 동향

1. 3D NAND 플래시 기술
- 2D NAND 플래시의 한계를 극복하기 위해 3D NAND 플래시 기술이 등장했습니다.
- 3D NAND 플래시는 메모리 셀을 수직으로 쌓아 올려 저장 밀도를 높일 수 있습니다.
- 3D NAND 플래시는 SLC, MLC, TLC, QLC 등 다양한 방식으로 구현될 수 있습니다.

2. 차세대 메모리 기술
- DRAM과 NAND 플래시의 한계를 극복하기 위해 차세대 메모리 기술들이 개발되고 있습니다.
- 대표적인 차세대 메모리 기술로는 MRAM, ReRAM, PCM 등이 있습니다.
- 이들 기술은 빠른 속도, 높은 내구성, 낮은 전력 소비 등의 장점을 가지고 있습니다. 

 

3. 미국의 중국 반도체 제재
- 미국 정부는 중국의 첨단 반도체 경쟁력 강화를 차단하기 위해 반도체 장비 수출을 규제하고 있습니다.
- 이에 따라 중국은 레거시 반도체에 집중 투자하고 있으며, 한국은 레거시 반도체 생산에 주력하고 있습니다.

종합하면, 레거시 반도체 시장에서 중국의 점유율이 증가하고 있으며, 한국 파운드리 업체들도 이를 기회로 삼고자 합니다. 또한 3D NAND 플래시와 차세대 메모리 기술 등 새로운 기술 동향이 있으며, 미국의 중국 반도체 제재로 인해 각국의 대응 전략이 달라지고 있습니다. 

현재 시장에서 가장 인기 있는 NAND 플래시 기술에 대해 자세히 살펴보겠습니다.

최신 NAND 플래시 기술 동향

1. 3D NAND 플래시
- 2D NAND 플래시의 한계를 극복하기 위해 3D NAND 플래시 기술이 등장했습니다.
- 3D NAND 플래시는 메모리 셀을 수직으로 쌓아 올려 저장 밀도를 높일 수 있습니다.
- 주요 업체들은 3D NAND 플래시 기술을 지속적으로 발전시키고 있습니다.
  - SK하이닉스는 128단 적층 3D NAND 플래시를 양산하고 있으며, 최근 232단 적층 제품을 개발했습니다.
  - 마이크론도 176단 적층 3D NAND 플래시를 세계 최초로 양산했습니다.

2. 차세대 NAND 플래시 기술
- NAND 플래시의 한계를 극복하기 위해 차세대 메모리 기술들이 개발되고 있습니다.
- 대표적인 차세대 메모리 기술로는 MRAM, ReRAM, PCM 등이 있습니다.
- 이들 기술은 빠른 속도, 높은 내구성, 낮은 전력 소비 등의 장점을 가지고 있습니다.

3. 시장 동향
- 128GB NAND 플래시 칩이 가장 많이 판매되고 있습니다.
- 낸드 셀은 컨트롤 게이트와 플로팅 게이트로 구성되며, 낸드플래시와 다른 반도체의 특징을 가지고 있습니다.

종합하면, 현재 시장에서 가장 인기 있는 NAND 플래시 기술은 3D NAND 플래시입니다. 주요 업체들이 3D NAND 플래시 기술을 지속적으로 발전시키고 있으며, 128GB NAND 플래시 칩이 가장 많이 판매되고 있습니다. 또한 MRAM, ReRAM, PCM 등 차세대 메모리 기술도 개발되고 있습니다.