AI시대,발전하는 메모리 기술들!

 

국내기업들의 차세대 메모리 개발을 위한 노력 from.미래경제

▶PRAM (Phase-Change Random Access Memory):

▶개념: PRAM은 상변화 메모리로, 물질의 상변화를 이용하여 데이터를 저장합니다. 비결정질 상태(저항이 높은 상태)와 결정질 상태(저항이 낮은 상태) 사이의 전환을 통해 비휘발성 메모리를 구현합니다. 주요한 물질로는 GST(Germanium, Antimony, Tellurium) 등이 사용됩니다.

▶ 응용 분야: PRAM은 빠른 속도와 높은 내구성 덕분에 차세대 저장장치 및 시스템 메모리로 주목받고 있습니다. 특히, 고성능 컴퓨팅, 데이터 센터, 네트워크 장비 등에 적용될 가능성이 큽니다. 비휘발성 특성 덕분에 전원 공급이 끊겨도 데이터를 유지할 수 있어 SSD(솔리드 스테이트 드라이브)의 대체재로 연구되고 있습니다.

▶ 선두 기업과 개발 현황: 인텔과 마이크론은 초기 PRAM 개발에 많은 투자를 했으며, 삼성전자와 SK하이닉스도 PRAM을 차세대 메모리로 연구 중입니다. PRAM의 가장 큰 장점은 NAND 플래시 메모리보다 빠르고, DRAM보다 비휘발성이 강하다는 점입니다. 하지만 상용화에 있어서는 높은 비용과 기술적 한계가 존재해 현재는 제한적인 응용에서 사용되고 있습니다.

▶ 시장 전망: PRAM은 현재 연구개발 단계에 있으며, 향후 5년 이내에 데이터센터와 고성능 컴퓨팅 분야에서 널리 채택될 가능성이 큽니다. 특히 데이터의 처리 속도와 안정성이 중요한 응용에서 PRAM의 장점이 극대화될 것입니다. 시장분석에 따르면, PRAM 시장은 2030년까지 매년 20% 이상의 성장률을 기록할 것으로 예상됩니다.

▶MRAM (Magnetoresistive Random Access Memory):

▶ 개념: MRAM은 스핀트로닉스 기술을 이용한 비휘발성 메모리로, 전하가 아닌 전자의 스핀 상태를 이용해 데이터를 저장합니다. 자기 저항 효과를 활용해 데이터를 읽고 쓰는 방식으로 동작하며, 저항 변화에 따라 '0'과 '1'을 구분합니다.

▶ 응용 분야: MRAM은 낮은 전력 소비와 빠른 속도 덕분에 임베디드 시스템, IoT 기기, 자동차 전자 장치, 항공우주 분야 등에서 사용될 수 있습니다. 비휘발성 특성으로 전원이 끊겨도 데이터를 유지할 수 있고, 높은 내구성 덕분에 다양한 환경에서 활용될 수 있습니다.

▶ 선두 기업과 개발 현황: MRAM 분야에서는 글로벌파운드리(GlobalFoundries), 삼성전자, 인텔이 주요 플레이어로 활동하고 있습니다. 삼성전자는 최근 28 나노 공정에서 MRAM을 양산하고 있으며, 글로벌파운드리도 저전력 임베디드 시스템에 최적화된 MRAM을 개발하고 있습니다. MRAM의 최대 강점은 DRAM 수준의 속도와 비휘발성 메모리 특성을 동시에 제공한다는 점입니다.

https://news.samsungsemiconductor.com/kr/%EC%82%BC%EC%84%B1%EC%A0%84%EC%9E%90-mram-%EA%B8%B0%EB%B0%98-%EC%9D%B8-%EB%A9%94%EB%AA%A8%EB%A6%AC-%EC%BB%B4%ED%93%A8%ED%8C%85-%EC%84%B8%EA%B3%84-%EC%B5%9C%EC%B4%88-%EA%B5%AC%ED%98%84/

삼성전자, MRAM 기반 인-메모리 컴퓨팅 세계 최초 구현

MRAM세계최초구현소식 from. 삼성뉴스룸

▶ 시장 전망: MRAM은 빠른 속도와 낮은 전력 소비로 IoT, 모바일, 자동차 산업에서 채택될 가능성이 높습니다. 시장 조사에 따르면, MRAM 시장은 2025년까지 급성장할 것으로 보이며, 2028년에는 10억 달러 이상의 시장 규모를 형성할 것으로 예측되고 있습니다. 특히, IoT와 자율주행차 기술의 발전이 MRAM 수요를 크게 견인할 것으로 보입니다.

▶ReRAM (Resistive Random Access Memory):

▶ 개념: ReRAM은 저항 변화를 통해 데이터를 저장하는 비휘발성 메모리입니다. 전압을 인가하면 특정 물질에서 저항 값이 변화하고, 이 변화를 '0'과 '1'로 인식하여 데이터 저장을 구현합니다. 산화물, 황화물 등의 물질을 사용해 고속 데이터 전송이 가능하며, 소모 전력이 적습니다.

▶ 응용 분야: ReRAM은 초고속 메모리와 신경망 컴퓨팅 분야에서 주목받고 있습니다. 특히, 인공지능(AI) 및 머신러닝 응용에서 데이터를 빠르게 처리하고 저전력으로 동작할 수 있는 특성 덕분에 활용도가 높습니다. 또한, 차세대 비휘발성 메모리로서 NAND 플래시 메모리와 DRAM을 대체할 잠재력을 가지고 있습니다.

▶ 선두 기업과 개발 현황: HP와 웨스턴디지털(Western Digital), 그리고 마이크론이 ReRAM 연구의 선두주자로 활동하고 있습니다. HP는 ‘The Machine’ 프로젝트에서 ReRAM을 기반으로 한 메모리 중심 컴퓨팅을 연구 중이며, 마이크론은 고성능 ReRAM 제품을 상용화하려고 노력 중입니다. 다만 ReRAM도 아직 초기 상용화 단계에 머물러 있으며, 대규모 시장 적용을 위해서는 추가적인 기술 발전이 필요합니다.

▶ 시장 전망: ReRAM은 AI 및 신경망 컴퓨팅과 같은 고속 데이터 처리 환경에서 큰 역할을 할 것으로 기대됩니다. 특히, 자율주행차, 스마트 시티, 고성능 컴퓨팅에서 ReRAM의 저전력, 고속 특성이 중요한 요소로 작용할 것입니다. 시장 조사에 따르면 ReRAM 시장은 2027년까지 연평균 30% 이상의 성장률을 기록할 것으로 예상되며, 차세대 메모리 시장에서 중요한 위치를 차지할 것으로 보입니다.

▶결론:

PRAM, MRAM, ReRAM은 모두 비휘발성 메모리 기술로 각기 다른 강점과 특성을 가지고 있으며, 각 분야에서 차세대 메모리로 주목받고 있습니다. PRAM은 데이터 센터와 고성능 컴퓨팅에 적합하고, MRAM은 저전력과 빠른 속도로 IoT 및 자동차 산업에 활용될 전망이며, ReRAM은 AI 및 신경망 컴퓨팅에서 큰 역할을 할 가능성이 큽니다. 각 메모리 기술의 발전 속도와 시장 채택 정도에 따라 향후 메모리 산업의 구조가 재편될 것으로 보이며, 해당 분야의 선두 기업들은 지속적으로 기술 혁신과 상용화에 주력하고 있습니다.