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셀 당 7bit 플래시 메모리 기술




 

(출처: Floadia/Plextor)



 현재 비휘발성 메모리의 대세인 낸드 플래시 메모리는 셀 (cell) 당 최대 4bit까지 데이터를 담을 수 있습니다. 셀 하나에 여러 개의 다른 전압 레벨(voltage level)로 데이터를 기록하는 원리입니다. 하지만 bit가 하나 늘 때마다 2배씩 전압 레벨이 늘어나 QLC만 해도 16개의 전압 레벨이 존재하며 7bit의 경우 무려 128개의 전압 레벨이 존재하게 됩니다. 제대로 데이터를 기록하기도 힘들어질 뿐 아니라 산화물 층에 생기는 산화물 결함 (oxide defect)가 커져 수명이 급격히 줄어들게 됩니다. 따라서 현실적으로 TLC, 자주 기록을 하지 않는다면 QLC 정도가 실질적인 한계라고 할 수 있습니다. 



 그런데 일본의 메모리 스타트업인 플로아디아 (Floadia)에서 실용적인 7bits-per-cell 플래시 메모리 기술을 개발했다고 발표했습니다. 이들이 개발한 SONOS 메모리는 두 개의 산화실리콘 (SiO2) 층 사이에 질산염 (Nitrite, 여기서는 Si3N4)를 넣은 구조로 산화물 결함을 최대한 줄여 7bit 데이터를 기록해도 SLC처럼 100,000회 쓰고 지우기를 지원하며 섭씨 150도에서도 10년 간 데이터를 저장할 수 있습니다. 



 물론 실험실에서 이런 메모리 셀을 만들 수 있다고 해도 대량 생산이 불가능하다면 전혀 실용적이지 않은 아이디어일 것입니다. 반도체 연구 개발 및 생산을 위해서는 막대한 비용이 든다는 점을 생각하면 결국은 스타트업으로는 한계가 있고 어딘가 인수되는 것이 가장 현실적인 시나리오인데, 어떤 결과물이 나올지 궁금합니다. 



 참고 




https://www.anandtech.com/show/17116/startup-showcases-7-bits-per-cell-storage-with-10-year-retention
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