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기타공학/다른 공학들

3차원으로 도약하는 컴퓨터 메모리의 세계


인텔의 3D 크로스포인트 메모리 그리고 추격하려는 삼성



정리하다 보니 컴퓨터 메모리의 원리에 대해 이해하기가 참 까다롭네요. 눈에 잘 보이지 않는 미시세계에 대한 이해력이 떨어지는데다, ‘어떻게’ 작동하는지 이해하려면 화학적인 지식도 필요한 까닭입니다. 



저 같은 기계쟁이들이 버거워하는, 딱 그런 분야에요.



benzinga.com



그러나, 뒤집어서, 저 같이 반도체 분야에 기초지식이 없는 사람이 이해할 수 있다면, 방문하시는 다른 모든 분들도 이해할 수 있겠다는 생각도 듭니다. 



뜬금없이 컴퓨터 메모리의 원리가 갑자기 궁금해진 이유는 바로 아래 기사 때문이었습니다.






www.sprinx.com



삼성과 하이닉스가 독주중인 플래시 메모리 시장에 인텔이 전혀 다른 개념의 차세대 메모리를 내어 놓았고, 삼성이 뒤따르고 있다는 기사입니다. 



인텔의 3D 크로스포인트 는 기존 메모리와 달리 데이터 저장을 3차원으로 구현하여  1,000배 더 빠르고, 1,000배 더 오래 쓸 수 있는 성능을 가졌다고 전하지요.




delightlylinux.wordpress.com




우선, 컴퓨터 데이터는 모두 2진수 방식의 디지털 데이터입니다. 다양한 인터넷 기사부터, 잇-_-힝한 사진까지 모두 0과 1로 구성된 방식의 데이터란 소리입니다.



보통 이 데이터를 구현하는 방법에 대해, 전구의 On/Off로 설명 되는데요. 불이 켜지면 1, 불이 꺼지면 0으로 인식하는 방식으로 이해할 수 있습니다. 



이 전구를 여러 개 배열하여 불을 켜거나 끄면, 101010의 디지털 데이터가 되고, 의미 있는 정보로써 저장이 가능해 집니다. 메모리는 이 전구를 작게 만들어 판에 올려 놓았다고 생각하면 됩니다.



learn.sparkfun.com



허나 전구를 눈에 보이지 않을 정도로 작게 만들 수는 없는 법. 실제 메모리에서는 전구의 역할을 트랜지스터가 담당합니다. 



트랜지스터 위에 전자가 이동할 수 있는 공간을 만들어, 전자가 빠져 나가면 1, 전자가 다시 채워지면 0의 방식으로 구현되는 것이지요. 



newsroom.intel.com



실제 메모리의 표면을 확대해 보면 실리콘 웨이퍼 위에 가로 세로로 가느다란 선으로 산화 막을 발견할 수 있습니다. 한 선은 전원 인가용으로, 다른 한 선은 데이터 보존용으로 (트랜지스터) 사용하도록 되어 있습니다. 



겹치는 부분에서 데이터가 저장된다고 보면 됩니다. 각각의 격자에 전자가 차 있는지 빠져 있는지를 읽어낼 수 있다면 이들 트랜지스터의 배열만으로 유의미한 데이터를 저장해 낼 수 있습니다.



popsci.com




그럼 이제 이해가 가네요. 지금까지의 메모리는 평면 위에 만들어 졌는데, 가늘고 정교하게 만드는 공정을 가졌느냐 가지지 못했느냐에 따라 기술력이 갈렸던 겁니다. 



와 예전에는 1GB 였던 메모리가 같은 크기인데 64GB로 늘어났어요 는 곧 2차원 평면 위 산화 막의 집적도 향상이었던 겁니다. 



그리고 CPU의 끝판왕 인텔은 ‘우린 2차원 평면을 벗어나 3차원으로 간다’를 선언했던 겁니다.



macrumors.com




3차원이라. 원리는 간단하지요. 하지만 구현할 수 있는 공정에 대해서는 아직 명확하게 밝혀진 바가 없다고 합니다. 



인텔이 3D 메모리 기술을 개발하여 발표하긴 했지만, 과연 어떤 과정으로 제작되는지는 공개하지 않았기 때문이지요. 



외계인을 고문하는 삼성조차 3차원 메모리가 어떤 공정으로 가능한지 정확히 파악하고 있지 못했다고 하는군요. 어떤 소재를 어떤 조건에서 어떻게 가공해야 하는지 수수께끼라고 합니다. 



인텔이 실제로 구현을 못했으면서 발표만 했다는 구라를 치고 있다라는 주장도 있는데, 이는 3D 메모리가 기존의 개념을 뛰어넘는 매우 고차원적인 기술이라는 반증인 셈입니다.



www.extrastores.com



삼성은 최근 IT/가전분야에서 잇단 암초를 만났습니다. 노트7 대량리콜, 북미 세탁기 폭발사건 으로 인해 기업 이미지 실추는 물론 영업이익이 순삭 되는 고초를 겪고 있는데요. 



만약 인텔의 발표가 사실이라면, 그리고 조만간 3D 크로스포인트 메모리가 조만간 양산된다면, 삼성은 돌아올 수 없는 다리를 건너는 치명상을 입을지도 모르겠습니다.



chipworks.com




덧글 하나. 사실 이해하기 쉽도록 최대한 간결하게 정리하긴 했습니다만, 기술적인 설명에 비약이 있습니다. 인텔의 3D 크로스포인트를 이해하기 위해서는 RAM과 플래시 메모리에 상당히 깊은 관련 지식이 필요합니다. 



참고로 전문적인 지식을 원하시면 아래 링크를 읽어보시길 권해드립니다. (자료를 여러 번 찾아서 읽어봤지만 개념만 잡힐 뿐, 디테일이 정리되진 않는군요.) 



덧글 둘. 비전공자, 비전문가의 입장에서 쓴 글이라 보충이 필요할 수 있어요. 혹시 수정이 필요한 부분이 있으면 망설임 없이 말씀주세요.