모두를 위한 5G, 차세대 스마트폰의 중심에 있는 LPDDR5 uMCP 메모리 솔루션

과거에 비해, 5G 기술은 많은 소비자에게 대중화 되어 있다. 전 세계적으로 5G 스마트폰 가입 건수가 2025년까지 27억 건을 넘어설 것으로 보이는 가운데, 삼성전자도 미드엔드 그리고 하이엔드급의 5G 스마트폰 수요가 증가할 것으로 예상하고 있다. 특히 이러한 수요 증가는 2020년 대비 1, 2년 이내로 이루어질 것으로 전망된다. 이와 같은 성장세는 플래그십 제품뿐 아니라 다양한 5G 기기가 필요하게 되었음을 의미하기도 한다. 필요한 사람 누구에게나 차세대 경험을 제공하기 위해서는 메모리 솔루션 역시 빠르게 발맞춰 나아가야 한다. 특히 시장의 수요 및 사용자의 니즈와 원하는 운영 체제를 뒷받침할 수 있는 고성능 메모리 솔루션 제품 개발이 필요하다. 삼성전자는 스마트폰 기기에 활용되는 고성능 D램(DRAM)과 낸드(NAND) 수요 또한 증가할 것으로 보고 있다. 이미 8-12 기가바이트(GB)의 D램이 적용된 스마트폰 수요는 꾸준히 증가하고 있으며 이는 2019년에 매우 적었던 12 기가바이트 수요와는 대조적인 모습이다. 128-512 기가바이트 낸드 수요에서도 비슷한 변화를 볼 수 있는데, 이러한 낸드 수요는 올해와 내년 모두 증가할 것으로 보인다. 이처럼 작지만 강력해진 스마트폰 기기들에 하이엔드 메모리 사용의 수요가 증가하는 상황에서 새로운 혁신이 탄생하게 된다. 5G 기술은 기존 기술과는 다른, 전에 볼 수 없었던 완전히 새로운 기능들을 요한다. 따라서 반도체 기술 역시 혁신적인 기술 개발을 통해 다양한 기기를 새로운 방식으로 연결해 주고 빠른 데이터 처리 그리고 더 나은 가용성을 보여주어야 한다. 두 배로 뛰어난 성능 스마트폰에 사용되는 핵심적인 메모리 기술은 UFS(Universal Flash Storage)와 LPDDR(Low-Power DDR)의 결합에서 볼 수 있다. 지난 한해 동안 LPDDR5가 탑재 된 UFS3.1을 채용하는 하이엔드 스마트폰의 수요가 증가했고, 미드엔드 급의 제품도 점차 UFS3.1을 많이 사용하고 있다. LPDDR5와 UFS3.1의 결합은 모바일 D램과 낸드를 단일 패키지로 구성한 선도적인 uMCP 솔루션이다. 또한 이 세대의 uMCP를 미드엔드 스마트폰에 더 많이 사용함으로써 성능 개선도 기대할 수 있다. 이번 세대의 LPDDR5 uMCP에 채용된 UFS3.1 그리고 LPDDR5의 성능은 다양한 영역에서 지난 세대 대비 개선되었다. 6세대 V낸드 256 GB UFS 3.1의 경우 UFS 2.2의 12Gbps에서 24 Gbps로 100% 향상되었다. 또한 10나노급(nm, 나노미터) 12Gb LPDDR5은 6.4Gbps 데이터 속도를 지원하여 오늘날 플래그십 스마트폰에 있는 LPDDR4X의 4.2Gbps보다 약 50% 빨라졌다. 이처럼 명확한 uMCP 성능 향상을 통해 지난 세대 대비 벤치마크 점수 역시 상승하였다.

만약 이 정도 성능의 솔루션이 더 많은 스마트폰 기기에 적용된다는 것은 기술적인 측면뿐 아니라 소비자들에게 더 많은 혜택은 준다는 점에서 의미가 있다. 고성능 모바일 D램과 낸드를 하나의 패키지에 통합시킴으로써 플래그십 수준의 스마트폰 성능을 하이엔드와 미드엔드 급 제품에서 다양한 가격대로 즐길 수 있는 셈이다. 특히 삼성전자 LPDDR5 uMCP을 통해 5대 이상의 카메라, 꾸준히 확장되고 있는 디스플레이, 그뿐 아니라 AI와 5G 기능까지 갖춘 스마트폰의 능력을 극대화할 수 있다. 소비자들에게 최첨단 기술을 제공하기 위한 노력은 업계에서도 인정받아 삼성전자 uMCP는 당사의 다른 43개 제품과 함께 미국 소비자 기술 협회 (CTA)가 수여하는 ‘CES 2021 혁신상 (Innovation Awards)’을 수상했다. 전 세계적으로 권위 있는 상인 CES 혁신상은 최신 기술의 기술력 및 디자인을 종합적으로 평가하여 업계를 선도하는 SSD와 스마트폰뿐 아니라 삼성전자의 uMCP 역시 기술 리더십의 결실로 인정했다고 볼 수 있다. 스마트폰 메모리 솔루션의 진화 2017년 하이엔드 스마트폰에 사용된 uMCP 솔루션과 함께 스마트폰의 성능은 지속적으로 향상되어 왔다. uMCP는 여전히 일부 기기들에 활용되고 있으며, 글로벌 시장조사업체 카운터포인트 (Counterpoint)는 읽기와 쓰기 기능을 동시에 지원하기 때문에 소비자들의 uMCP 선호도가 현재 높다고 본다. 2019년 LPDDR4X과 UFS2.2, 그리고 2021년의 UFS3.1과 LPDDR5으로 uMCP 솔루션은 발전해나가고 있다. 진화의 과정에 따라 성능은 극대화되고 있으며, 이로써 더 많은 스마트폰 기기에서 4K 및 6K의 고해상도 게이밍 그리고 원활한 멀티태스킹이 가능해진다. 2023년까지 5G 기능을 지원하는 스마트폰 출하량이 51.4%에 달해 4G 출하량을 추월할 전망이다. 따라서 스마트폰 업계는 빠르게 발전해가는 5G 기술을 지원하는 기기를 준비하는 중요한 시점에 놓여있고 uMCP는 이 변화에 앞장서기 위한 핵심 열쇠라고도 볼 수 있다.