IoT(사물인터넷)를 통해 보는 메모리 반도체 세상!

IoT(사물인터넷)를 통해 보는 메모리 반도체 세상!

우리 주변 모든 전자기기에 반도체가 사용되고 있습니다. 오늘은 이런 반도체 이야기에 ‘IoT’라는 기술을 엮어서 설명해드릴 텐데요. ‘IoT(사물인터넷)’ 안 들어본 사람이 없을 정도로 요즘 가장 HOT한 기술입니다. 과거 SF영화에서부터, 최근에는 각종 광고에서도 쉽게 접할 수 있는 ‘IoT.’ 도대체 어떤 기술인지, 그리고 이 사물인터넷에 사용되는 반도체는 어떤 것인지, SK하이닉스는 어떤 일을 하고 있는지 저와 함께 알아보겠습니다.

SK Careers Editor 이미진

#1. IoT(사물인터넷)란?

사물인터넷이란, 간단히 말하면 사물과 사물이 인터넷으로 대화를 나누는 것입니다. 예를 들어, 출근 전 교통사고로 출근길 도로가 심하게 막힐 것이라는 뉴스가 떴습니다. 소식을 접한 스마트폰이 알아서 알람을 평소보다 30분 더 일찍 울립니다. 스마트폰 주인을 깨우기 위해 집안 전등이 일제히 켜지고, 커피포트가 때맞춰 물을 끓입니다. 식사를 마친 스마트폰 주인이 집을 나서며 문을 잠그자, 집안의 모든 전자기기가 스스로 꺼집니다. 물론, 가스도 안전하게 차단되겠지요. 이런 상상은 공상과학 영화에서나 보던 일입니다. 하지만 최근에 이런 일이 우리 실생활에서도 일어나고 있습니다. 주변에서 흔히 보이는 사물 대부분이 인터넷으로 연결되어 서로 정보를 주고받아 스스로 일을 처리하는 것, 바로 이런 기술을 ‘사물인터넷’라고 합니다.

#2. 사물인터넷과 메모리반도체

그렇다면 이런 사물인터넷 기술에는 어떤 반도체가 필요한지 궁금하지 않으신가요? 반도체의 종류는 우리가 흔히 알고 있는 기억장치인 RAM과 같은 메모리 반도체와 중앙처리장치인 CPU와 같은 비메모리 반도체가 있습니다. 사물인터넷의 경우는 저장해야 할, 기억해야 할 데이터의 양이 상상 이상으로 많기 때문에 사물인터넷 시대가 본격적으로 열리게 된다면, 메모리와 비메모리 반도체 중 특히 메모리 반도체의 수요가 엄청나게 급증할 것입니다. 그래서 오늘은 반도체의 종류 중 메모리 반도체에 대해 알아볼 것인데요. 메모리 반도체, 그 정체는 무엇일까요?

 

#3. 메모리 반도체

메모리 반도체란, 데이터를 저장하는 용도로 사용되는 반도체를 말합니다. 메모리 반도체에는 크게 휘발성 메모리인 램(RAM)과 비휘발성 메모리인 롬(ROM)이 있습니다. 각각의 장단점이 있기 때문에 보통은 이 두 가지의 메모리를 함께 사용합니다. 메모리 반도체는 이름 그대로 기억장치이기 때문에, 얼마나 많은 양의 정보를 저장하고, 얼마나 빨리 동작할 수 있는지가 중요하게 작용합니다.

우선 휘발성 메모리인 램은 읽기와 쓰기가 자유로운 메모리 반도체 형태를 말합니다. 메모리와 데이터의 어떤 저장공간이라도 바로 접근하기 때문에 자유롭게 읽기, 쓰기를 할 수 있으며, 휘발성 메모리이기 때문에, 저장된 정보를 유지하기 위해서는 전기를 필요로 합니다. 그렇기 때문에 전원 공급이 끊기면 기억하고 있던 정보가 모두 사라지게 됩니다. 이러한 램은 정보 저장방식에 따라 DRAM과 SRAM으로 구분됩니다. 그 중 SK하이닉스에서 주력으로 다루는 램은 바로 ‘DRAM’인데요. 최근 SK하이닉스는 기존 D램 공장의 경쟁력 유지를 위해 보완 투자를 진행하였으며, 이를 통해 생산성과 경쟁력을 유지하면서 D램 산업 내 리더십도 지속 확보가 가능하도록 할 예정입니다.

 

두 번째로, 롬은 읽기 전용 기억소자로, 정보가 미리 담겨 있어 이를 지우거나 변경할 수 없습니다. 컴퓨터에 쓰이는 롬은 컴퓨터 운용에 필요한 기본 명령어를 수록하고 있으며, 롬은 그 쓰임새에 따라, 제조 시에 데이터가 프로그램 되지 않은 상태로 판매되어 사용자가 직접 필요한 정보를 현장에서 프로그램 해서 쓰는 Field Programmable ROM과 제조 시에 사용자의 주문에 의한 데이터를 미리 프로그램 하여 판매하는 Mask ROM이 있습니다. 지금은 여러 번 고쳐 쓰기가 가능한 EPROM이 대부분 쓰이고, 고쳐 쓸 필요가 없이 고정된 데이터가 필요한 곳에는 대부분 Mask ROM을 사용합니다.

마지막으로 설명할 메모리 반도체는 바로 플래시 메모리입니다. 이것은 Flash erase가 가능한 EEPROM으로, 전원이 꺼져도 저장된 내용이 지워지지 않는 비휘발성 메모리를 말합니다. 주로 PC의 바이오스를 저장하는 데 사용됩니다. 이 플래시 메모리는 EEPROM에서 선택 트랜지스터를 제거하여 높은 집적도를 갖도록 제조한 것인데, 선택 트랜지스터가 없으므로 여러 개의 메모리 셀은 블록, 섹터 단위로 한번에 지울 수 있게 됩니다. 비휘발성 메모리 가운데에서 가장 쓰기 편리하고 집적도 측면에서도 유리하며, 이 플래시 메모리는 반도체의 셀이 어떻게 배열되어 있느냐에 따라 NAND Flash와 NOR Flash로 나뉩니다. 이 중 SK하이닉스에서는 NAND Flash를 주로 개발합니다.

NAND Flash란, 플래시 메모리의 한 형태로 전원이 없는 상태에서도 데이터를 계속 저장할 수 있으며 데이터를 자유롭게 저장, 삭제할 수 있는 특징이 있습니다. 최근 빅데이터, IT기기 성능 향상 등 ICT환경의 고도화로 메모리 반도체의 수요는 지속 증가하고 있으며, 특히 NAND Flash 시장은 3D 제품이 SSD 확대, 스마트폰 고용량화 등을 이끌며 높은 성장세를 이어갈 것으로 기대되고 있습니다. 이러한 시장 확대에 따라 SK하이닉스 또한 NAND Flash를 주력으로 하는 청주 공장뿐 아니라 이천 공장의 증설 투자를 통해 그 경쟁력을 높이는 노력을 꾸준히 하고 있습니다.

 

#4. 다양한 기술의 종합체, 사물인터넷

지금까지 설명했던 대용량 데이터 센서 구축을 위한 메모리 반도체뿐만 아니라 일반 사물에 네트워크를 연결하고 독립적인 지능으로 센싱 및 제어를 수행하는 사물인터넷을 위해서는 다양한 기술이 필요합니다. 따라서 사물인터넷은 반도체, 이동통신, 단말, 서버 관련 등 모든 관련 업체들의 기술이 융합된 종합 서비스라고 할 수 있는데요. 따라서 SK에서도 SK C&C, SK텔레콤, SK하이닉스가 협력하여 사물인터넷 기술 개발을 진행하고 있습니다. 그 중에서도 특히 반도체 분야가 관심을 받는 이유는 사물인터넷은 사용자의 위치와 움직임을 추적하는 것은 물론, 현재의 온도, 습도, 열, 가스, 조도, 소리 등을 센서 반도체로 파악해야 하기 때문입니다. 또한 이렇게 파악한 방대한 정보를 주고 받는 기능을 수행해야 하고, 처리속도 또한 빨라져야 합니다. 따라서 앞으로 더욱 대용량의 정보를 저장하고, 그 처리속도 또한 빠른 반도체를 만들기 위한 노력이 꾸준히 진행되어야 할 것입니다.

이제 사물인터넷은 결코 먼 이야기가 아닙니다. 공상 과학 영화에서나 보던 일이 천천히 현실화 되고 있음을 우리 모두 실감할 수 있을 것입니다. SK하이닉스 반도체가 우리를 그 미래에 조금 더 빨리 다가가게 해줄 것이라고 감히 확신해봅니다.