현재 메모리 시장은 DRAM과 NAND가 장악: 차세대 메모리의 등장은 시간 문제

현재 메모리 시장은 DRAM과 NAND로 이원화되어 있다. DRAM은 빠른 속도로 주기억장치 역할을, NAND는 낮은 원가와 비휘발성으로 영구기억장치 역할을 한다.

 

DRAM은 비메모리를 보조할 수 있는 빠른 속도를 자랑하지만, 아이러니하게 메모리임에도 영구 기억을 못한다. 그래서 IT 기기는 어쩔 수 없이 HDD를 영구 기억 장치로 별도로 채용해 왔다. NAND는 2000년대 초반 포터블 시대로의 전환에서 HDD를 대체하기 위해 선택됐다. 모든 반도체는 기본적으로 HDD 대비 작고 빠르다. 원가 경쟁력이 압도적인 HDD와 경쟁하기 위해서, 메모리 중에 가장 단순한 구조(1 Transistor)인 NAND가 선택됐다. NAND는 영구기억이 가능하면서도, 메모리 반도체 중에서 원가 경쟁력이 가장 좋다.

 

메모리 반도체 시장 추이

 

DRAM은 빠르지만, 영구 기억이 불가능하다. NAND는 영구기억이 가능하고 원가 경쟁력이 좋으나, 메모리 중에서는 느리다. DRAM은 속도, NAND는 영구 기억과 원가 경쟁력이 존재 이유다. 소비자들은 각각의 단점에 크게 개의치 않는다. DRAM과 NAND의 조합으로 장점을 모두 이용하고 있기 때문이다.

 

차세대 메모리로 개발 중인 MRAM, PRAM, RRAM, FRAM 등이 시장에 침투되기 위해서는 DRAM과 NAND의 조합 대비 장점이 부각되어야 한다. 그런데 차세대 메모리 대부분이 DRAM과 NAND의 중간 포지션이다. IT 기기 내에서 메모리 반도체의 차별화 포인트가 부각될 때 차세대 메모리가 빠르게 침투할 전망이다.

 

차세대 메모리로 시장에 큰 관심을 끌었던 제품은 인텔이 공을 들여 야심차게 선보였던 3D X-Point다. 3D X-Point는 PRAM(Phase-change RAM)으로 분류된다. PRAM은 Capacitor의 상변이를 이용하여, 결정질/비결정질 상태를 각각 0 과1로 구분하여 기억한다. 인텔은 3D X-Point의 특징으로 영구 기억이면서, NAND보다 빠르고, DRAM보다 원가 경쟁력이 높다고 강조했다. 그런데 시장이 NAND를 빠르다고, DRAM을 원가경쟁력이 높다고 채용하지 않는다. 3D X- Point는 DRAM보다 느리고, NAND보다 원가 경쟁력이 낮다. DRAM과 NAND의 존재 이유를 대체할 수 없다. 3D X-Point의 시장 침투가 미미한 이유다.

 

차세대 메모리 설명 및 비교

 

DRAM과 NAND의 존재 이유가 너무나 명확해서, 당장은 차세대 메모리가 끼어들 틈이 보이지 않는다. 그러나 시장이 원하는 반도체 성격은 언제든 바뀔 수 있다. 1990년대만 하더라도, 포터블, 모바일 기기의 등장을 몰라서, NAND 시장의 개화를 예상하지 못했을 것이다. 2010년 초만 하더라도, AI의 동작 원리를 이해하지 못해서, GPU의 폭발적인 성장을 예상하지 못했을 것이다. IT 세트의 패러 다임 변화는 반도체 시장을 급변시킨다. 차세대 메모리도 그 장점이 선택될 수 있는 시간이 분명 다가오고 있다. 4차 산업혁명에서 AI를 위해 반도체는 방대하고 복잡한 데이터를 처리하기 위한 요구를 받고 있다.