삼성전자, 엔비디아와 낸드플래시 동맹 확대…9세대·10세대 브이낸드 동시 공급

삼성전자가 그래픽처리장치 전문기업 엔비디아와의 협력을 낸드플래시 분야로 확대한다. 디(D)램과 고대역폭메모리, 반도체 위탁생산(파운드리)에 이은 네 번째 동맹으로, 삼성전자는 압도적인 생산능력을 앞세워 주력 제품인 9세대 브이(V)낸드 공급을 늘리는 동시에 10세대 제품 양산에 돌입한 것으로 20일 확인됐다.

업계에 따르면 삼성전자는 현재 월 10만 장 이상의 브이낸드 생산능력을 확보하고 있으며, 10세대 제품을 양산해 엔비디아에 공급하고 있다. 삼성전자는 전체 브이낸드 생산능력의 약 60%를 9세대 제품에 배정해 주력으로 끌어올렸다. 1년 전만 해도 8세대 제품이 상당 비중을 차지했으나, 엔비디아를 비롯한 글로벌 대형 정보기술기업의 인공지능 서버용 낸드 수요가 급증하면서 9세대 중심으로 생산 체계를 빠르게 전환했다.

생산능력 확대의 배경에는 엔비디아가 올해 하반기 출시하는 차세대 저장장치 '콘텍스트 메모리 스토리지'가 자리한다. 엔비디아는 최초의 랙 규모 구현에 새로운 콘텍스트 메모리 스토리지 플랫폼을 포함하고 있다. 이 플랫폼은 인공지능 추론 과정에서 이전 및 중간 토큰에 접근해야 하는 장시간 질의와 다단계 에이전트형 작업을 처리하도록 설계됐으며, 해당 토큰 저장 공간은 이른바 키(key)-값(value) 캐시로 불린다. 데이터 규모가 수천 테라바이트급으로 커지면서, 대용량 솔리드스테이트드라이브를 장착한 별도 저장장치가 필수 장비로 부상하고 있다.
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삼성전자에 따르면 이 저장장치는 576장의 솔리드스테이트드라이브를 탑재해 총 9600테라바이트의 저장용량을 제공한다. 업계는 관련 낸드 수요가 올해 3500만 테라바이트에서 내년 1억 테라바이트 이상으로 급증할 것으로 전망한다. 삼성전자의 올해 낸드 생산량이 약 2억5000만 테라바이트에 이를 것으로 예상되는 만큼, 세계 최고 수준의 생산능력을 바탕으로 핵심 공급업체로 자리 잡겠다는 구상이다.

삼성전자는 9세대 브이낸드 수율이 80% 이상으로 올라 양산 안정화 단계에 진입했다고 밝혔다. 평택 4공장에는 낸드 전용 클린룸 공간의 절반 이상이 남아 있어, 향후 수요 증가에 맞춰 생산 라인을 증설할 계획이다.

차세대 제품 개발에도 속도를 낸다. 삼성전자는 올해 상반기 10세대 브이낸드 생산을 본격화해 전체 생산량의 5% 미만 수준까지 끌어올렸다. 10세대 제품은 적층 높이가 400단급으로, 286단인 9세대 제품보다 저장 밀도가 50% 이상 높다. 또한 500단급을 겨냥한 11세대 제품의 시험 생산에도 착수했으며, 하반기에는 관련 물량을 두 배로 늘려 수율 데이터를 충분히 확보한다는 방침이다.

소재 혁신도 병행한다. 10세대 브이낸드를 기점으로 이른바 '꿈의 소재'로 불리는 몰리브덴이 업계 최초로 상용화된다. 몰리브덴은 기존 배선 소재인 텅스텐보다 배선 두께를 30~40% 더 줄일 수 있다. 삼성전자는 2년 전 출시한 9세대 제품에도 몰리브덴을 일부 적용했으며, 10세대 제품에는 적용 범위를 대폭 확대할 계획이다.

한편 삼성전자 회장 이재용은 조만간 미국에서 엔비디아 최고경영자 젠슨 황을 만나 협력 확대 방안을 논의할 예정이다. 두 사람의 공식 회동은 지난해 10월 아시아태평양경제협력체 정상회의 기간에 이뤄진 만남 이후 약 9개월 만이다. 이번 회동에서는 고대역폭메모리와 차세대 낸드 공급 협의는 물론, 국내에 건설할 데이터센터를 둘러싼 협력 방안도 함께 다뤄질 것으로 전해졌다.