NVMe(Non Volatile Memory express) 인터페이스가 모바일 시장에서도 대세로 자리잡을까. 메모리 업체들이 소형 폼팩터(크기)의 NVMe 솔리드스테이트드라이브(SSD)를 속속 출시하고 있다.

도시바와 웨스턴디지털은 9일(현지시각)부터 사흘간 미국 캘리포니아 산타클라라에서 열리는 '2016 플래시메모리 서밋(Flash Memory Summit)'에서 자사 NVMe SSD 'BG' 시리즈를 시연한다. 22ⅹ30mm 크기에 볼그리드어레이(BGA) 패키지를 사용한 초소형 SSD다.

제레미 워너 도시바 SSD마케팅 및 제조 부사장은 "자사 BiCS(3D낸드)플래시 BGA 타입 SSD를 차세대 노트북과 태블릿PC에 공급할 것"이라고 밝혔다.

▲도시바의 BGA 패키지 타입 NVMe SSD. /도시바 홈페이지 제공

삼성전자는 지난 5월말 무게 1그램(g), 크기 2cmⅹ1.6cm 인 BGA NVMe SSD 양산을 시작했다. 용량은 512GB로 읽기 속도는 1500MB/s에 달한다. 컨트롤러와 LPDDR4 D램, V낸드 16개를 칩 하나에 '우겨넣은 초소형 폼팩터를 자랑한다. 이 제품은 PC와 서버가 타깃이지만 폴더블 또는 롤러블 스마트폰 등 스마트폰 디스플레이 크기가 커지면서 NVMe SSD는 중소형 모바일 시장으로 점차 확대될 것으로 보인다. 

▲삼성전자 초소형 512GB NVMe SSD는 다양한 기능을 한데 묶었다. /삼성전자 블로그 제공

모바일에 도입된 MVNe, UFS와 경쟁하나

애플은 '아이폰6S'에 NVMe 규격을 아이폰에 적용했다. 멀티레벨셀(MLC)에 비해 빠른 속도를 구현하기 어려운 트리플레벨셀(TLC) 낸드플래시를 적용하는 대신 속도가 높은 통신 인터페이스를 적용했다. SK하이닉스 낸드플래시를 썼고, 컨트롤러는 샌디스크가 개발했다. 

더SSD리뷰에 따르면 아이폰 6S의 벤치마크 결과 메모리 읽기속도는 1656MB/s~1989MB/s 수준인 것으로 나타났다. 

삼성전자가 '갤럭시노트7'에 모바일용 메모리 인터페이스 규격인 UFS2.0을 쓴 것과 차이가 있다. UFS2.0은 연속 읽기속도는 기존 SSD보다 3배 빠른 350MB/고, 쓰기 속도는 150MB/s정도다.  

UFS와 NVMe는 속도 차이가 있지만 실제로 스마트폰에 적용될 때 사용 행태, 애플리케이션프로세서(AP) 등에 따라 현재 사용성에서는 큰 차이가 없는 것으로 알려져 있다. UFS 규격은 점점 업그레이드 되고 있어 내장형 멀티미디어카드(eMMC) 규격은 보급형 스마트폰에서 쓰이고, 당분간은 고사양 시장에서는 두 규격이 나란히 발전할 것으로 예상된다. 

지난달 삼성전자는 모바일 외장메모리 중 가장 빠른 초고속 256GB UFS2.0 카드 양산을 발표했다. 연속 읽기속도는 530MB/s, 쓰기속도는 170MB/s다. 마이크로SD카드보다 읽기 속도는 5배, 쓰기 속도는 2배 빠르다. 고선명(FHD) 영상 5GB를 10초대에 읽을 수 있다. 내외장형을 모두 활용할 수 있다는 장점이 있다. 

▲플래시 메모리 프로토콜별 연속 읽기 및 쓰기 속도 비교.

컨트롤러 기술 경쟁, '통신 기술을 잡아라'

휘발성 저장장치 기술은 용량과 속도가 좌우한다. 반도체 업계는 용량은 3D낸드플래시를 통해 확보하고 좀 더 효율적이고 빠른 컨트롤러 기술 확보에 주력하고 있다.

삼성전자는 메모리 솔루션 개발팀장에 통신 전문가를 배치했다. 지난 몇 년간 통신 프로토콜 관련 인력을 대대적으로 보강했다. 지난달에는 미국 컨트롤러 벤처기업인 카잔네트웍스에 투자했다.

약 450만달러 규모를 펀딩했는데 인텔, 웨스턴디지털 등도 참여해 컨트롤러 주도권을 놓치지 않으려는 모습을 보였다.

실리콘밸리의 반도체 업계 한 한국인 관계자는 "삼성전자를 비롯한 스토리지 업체들이 SSD용 통신 인력을 대거 채용한 것으로 안다"고 전했다.