인텔코리아가 지난 7월 인텔의 새로운 스토리지용 메모리 기술 ‘3D 크로스포인트(Xpoint)’를 정식으로 공개했다. 이것은 인텔과 마이크론이 10년 이상의 공동 연구를 통해 만든 메모리 반도체 기술이다.

3D 크로스포인트는 기존 D램 메모리에 비해 10배의 용량을 집적할 수 있으며 낸드 플래시 메모리에 비해 1천 배의 속도와 내구성을 갖는 것이 특징이다. D램의 빠른 데이터 접근 속도에 낸드 플래시의 대용량, 비휘발성 성질을 갖는다.

이 기술은 기존 낸드 플래시의 성능손실과 수명에 대한 한계점을 개선하기 위한 차세대 메모리 기술이다. 메모리기 때문에 셀 단위로 비트를 기록한다는 점은 바뀌지 않았다. 그렇지만 메모리의 구조가 다르다. 3D 크로스포인트는 셀 위아래에 엇갈리는 금속 회로를 깔며 그 교차점마다 0과 1의 신호를 담는 ‘메모리 셀’, ‘메모리 셀렉터’가 깔린다.

가로 세로로 배치된 회로는 각각의 주소를 갖게 된다. 메모리 컨트롤러는 가로 번호와 세로 번호만으로 셀에 접근한다. 이전 낸드 플레시는 페이지 단위로 셀에 기록하고 접근하기 때문에 셀 접근법이 다르다. 데이터에 더욱 빠르게 접근하는 법이 다른 만큼 3D 크로스포인트는 1천 배 빠른 접근 속도를 가지며, 페이지나 블록 전체의 셀을 지우고 쓰는 일이 없기 때문에 셀의 수명도 1천  배 늘어나게 된다.

그렇다고 읽기와 쓰기 속도가 1천 배 빠르다는 것은 아니다. 1천 배는 데이터 접근 속도를 의미하는 것이며 아직 읽기 쓰기 속도에 대해서는 공개하지 않았다. 기존 낸드 플래시 SSD처럼 메모리 셀 연결하는 개수에 따라 속도가 다르기 때문에 실제 속도는 제품에 마다 다르다. 

■ 집적도의 향상

3D라는 이름처럼 실제 셀도 수직으로 쌓아 3차원 구조를 가질 수 있다. 셀과 회를 다층 구조로 설계가 가능하며, 현재는 2층으로 쌓을 수 있으며 향후에는 3층, 4층을 집적도를 올릴 계획이다. 2층 구조는 손톱만한 칩 하나에 1,280억개의 셀을 심을 수 있고 이 칩을 8개 연결하면 128GB 용량의 SSD를, 16개 연결하면 256GB SSD를 만들 수 있다.

■ MLC, TLC 기록이 가능할까?

낸드 플래시 메모리처럼 멀티 레벨 셀 기록이 가능하다. 셀 소재의 저항을 다르게 하면 셀 당 2비트, 3비트를 저장할 수 있어 용량을 늘릴 수 있다. 그렇지만 3D 크로스포인트는 낸드 플래시와 접근법이 다르기 때문에 멀티 레벨 셀 기록에서도 수명이 확 떨어지지는 않는다.

■ 2016년 만나볼 수 있어

3D 크로스포인트는 올 하반기에 완제품 형태의 샘플이 파트너사에 배포될 예정이다. 셀은 인텔과 마이크론이 함께 개발했지만 완제품은 각자 만들어 내놓을 예정이다. 2016년에 실제 제품이 나올 예정이며 기업용 데이터 센터를 타깃으로 하다 추후에 폼팩터를 늘릴 계획이다. 인텔 측은 데이터베이스 솔루션에서 즉각적인 호출을 기대할 수 있으며 8K 수준의 온라인 게임 등 다양한 쓰임새를 가진다고 전한다.

베타뉴스 신근호 기자 (danielbt@betanews.net)
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