하나은행 하나금융경영연구소

▶ 반도체 산업 동향 ● 2,000억달러가 넘는 전 세계 반도체 시장에서 메모리가 차지하는 비중은 20% 수준에 불과. 나머지 80%는 비메모리 반도체로서 ASSP(24%) Microprocessor(18%), ASIC(9.6%) 등이 절반 이상을 차지 ● 반도체산업 불황에 따른 업체들의 실적 악화로 인해 삼성전자와 하이닉스를 제외한 모든 DRAM 업체들은 생존을 위해 합병을 추진 중이며 상반기 중 구조조정이 마무리될 전망 ▶ 비휘발성 메모리의 특성 및 기술 개발 동향 ● 메모리 업체들이 새로운 비휘발성 메모리 개발에 공을 들이는 이유는 Flash 메모리가 갖고 있는 한계 때문. Flash 메모리는 전력소모가 많고, 셀 면적이 크며, 속도가 느리고 반복사용 수명이 짧음 ● 이에 반해 차세대 메모리로 기대되는 다른 비휘발성 메모리의 경우 DRAM에 필적할만한 속도와 작은 셀 면적, 그리고 Flash보다 100만 배 이상 긴 수명 등의 우수한 특성을 보임 ● 현재 PRAM은 DRAM 공정과 거의 유사하게 생산할 수 있어 다른 비휘발성 메모리에 비해 설비투자와 개발비용의 관점에서 유리한 위치에 있으며 GST는 이미 광디스크 재료로 사용되어 재료 개발의 부담이 적음 ● 따라서 현재 Post Flash 자리를 놓고 경합을 벌이고 있는 차세대 비휘발성 메모리 소자 가운데 PRAM이 가장 먼저 시장을 형성할 것으로 보임 ● 다음으로 MRAM은 STT 방식의 도입으로 집적도와 셀 간 간섭효과가 어느 정도 해결되어 빠른 기술개발상의 진전을 보일 전망 ● 향후 MRAM이 DRAM이나 Flash를 완전히 대체할 수는 없을 것으로 보이나 장기적으로는 하드디스크를 대체하는 수준으로 진화될 것으로 예상 ● DRAM과 유사한 구조의 FeRAM은 소비전력이 적으며 대용화가 가능해 차세대 반도체 소자들 가운데 가장 먼저 상용화되었으나 낮은 집적화로 인해 시장형성이 이뤄지지 않고 있는 상황 ● 향후 양산 가능성은 높은 편이나 최근 주목받고 있는 STTRAM의 개발로 인해 시장에 대한 기대가 다소 약화될 것으로 예상 ▶ SSD 개발 동향 및 시장 전망 ● SSD는 반도체 소자 방식이므로 속도가 빠르고 발열과 소음이 없음. 또한 기계적인 동작이 불필요하므로 외부의 충격에도 훨씬 강할 뿐 아니라 전력소모가 적고 가벼우며 긴 수명이 장점 ● 동일 사양의 HDD와 비교할 때 읽기 속도와 쓰기 속도는 HDD보다 각각 4.2배, 6.4배 빠른 반면 무게는 1/4에 불과. 또한, 동작 시 소비전력과 대기 시 소비전력은 각각 HDD의 1/3, 1/15 수준에 불과해 친환경성이 높음 ● SSD 시장에서는 삼성전자가 80%의 시장점유율로 선두를 지키는 가운데 인텔, 도시바, 마이크론, 하이닉스 등 반도체 업체와 씨게이트, 히타치 등 HDD 업체가 경쟁에 가세 ● 삼성전자는 2006년 세계 최초로 PC용 PATA 방식의 32GB SSD 개발에 성공한 이후 SATAⅠ 64GB, SATAⅡ 64GB, SATAⅡ 128GB, SATAⅡ 256GB SSD를 잇달아 출시하며 선두자리를 굳건히 지키고 있음 ● 도시바는 최근 256GB, 512GB 용량의 SSD 개발에 잇달아 성공하며 선두업체인 삼성전자를 바짝 추격하고 있으며 메모리 업체인 미국의 마이크론 역시 올해 3월부터 256GB SSD 양산을 시작할 예정 ● 하이닉스도 지난해 말 16GB, 32GB 용량의 넷북용 SSD 제품을 선보이고 경쟁에 뛰어들었으며 올 상반기 중 64GB, 128GB 제품을 출시해 SSD 제품군을 다양하게 확대한다는 전략을 추진 ● 태진인포텍, ONS, 유빅스테크놀로지, 인디링스, 엠트론, 명정보기술 등 국내 중소형 SSD 업체들은 HDD 폼팩터를 벗어나 새로운 형태의 SSD를 개발해 공급하는 등 대형 업체들과는 차별화된 전략을 추구 ● SSD 시장규모는 2011년에 87억 달러, 2012년에 95억 달러에 달할 것으로 예상되며 2012년에는 NAND Flash의 수요 중 SSD가 차지하는 비율이 40%에 육박할 전망 ● SSD 시장 확대는 NAND와 DRAM의 수요를 견인할 것으로 기대되며 특히 NAND 제조업체가 가장 큰 수혜를 받을 것으로 예상

▶ Overview of the Semiconductor Market ● Memory devices account for only 20% of the $200 billion semiconductor market. The remainder consists of non-memory items such as ASSP(24%), microprocessors(18%) and ASIC(9.6%). ● Deteriorated profitability amid the slowdown in the semiconductor industry is driving DRAM firms (except Samsung and Hynix) to seek M&A deals for survival. The restructuring of the semiconductor industry is likely to be completed within the first half of 2009. ▶ Non-volatile Memory Devices ● Memory firms are pursuing development of new non-volatile devices because of the limitations of flash memory. Flash memory's weaknesses include high power consumption, large cell size, low speed and poor endurance. ● Other next generation non-volatile memory devices are as fast as DRAM, smaller than flash memory and exhibit endurance that is 1 million times better than flash memory. ● PRAM, which has a similar process to DRAM, is at an advantage in terms of capex and development costs. GST, the key material for PRAM, is already used in optical disks and is easily accessible. ● Among the new non-volatile memories which are competing for the title of Post Flash, PRAM is likely to start business first. ● MRAM is expected to show meaningful progress in technology by adopting the STT method, which will solve the problems of integration and interference between cells. ● MRAM is not likely to substitute for DRAM and flash memory completely, but is expected to substitute for HDDs to some extent. ● FeRAM, which has a similar process to DRAM, was first to be adopted due to its low power consumption and large capacity. However, it has failed to expand market share because of low integration. ● Since STTRAM is emerging, the MRAM market is not as promising as before. However, FeRAM still has potential. ▶ Solid State Drives ● Because SSD is semiconductor device, it is fast, silent and generates less heat. SSD is also resistant to external shocks, since it has no moving parts. Furthermore it has low power consumption and is light and endurable. ● SSD has reading/writing speeds that are 4~6 times higher than HDD but its weight is only 1/4th of HDD. Working power and standby power of SSD are only 1/3rd and 1/15th of HDD respectively, making SSD more environmentally friendly. ● Samsung Electronics has market share of over 80% and is the top manufacturer in the SSD market. Semiconductor firms such as Intel, Toshiba, Micron and Hynix, as well as HDD firms such as Seagate and Hitachi, are also competing in this market. ● Samsung is leading the market by launching a series of SSD products since it successfully brought a 32GB SSD to the market in 2006. ● Toshiba is close behind Samsung. It recently succeeded in developing 256GB and 512GB SSDs. Micron, a US memory manufacturer, is scheduled to launch a 256GB product in March. ● Hynix also started SSD production by launching 16GB and 32GB netbook applicable SSDs last December. It will put 64GB and 128GB products on the market before June to diversify its portfolio. ● SMEs such as Taejin Infotech, ONS, Ubix-tech, Indirings, Mtron and Myung Information Technology are pursuing an exclusive strategy by supplying products out of the HDD form factor. ● The SSD market is expected to grow up to $9.5 billion in 2012, at which point SSD will account for 40% of the NAND market. ● The expansion of the SSD market will boost NAND and DRAM demand and NAND manufacturers will receive the most benefits.

Ⅰ. 서론 1 Ⅱ. 반도체 이해 2 1. 반도체 종류와 적용분야 2 2. 메모리 반도체시장 현황 5 Ⅲ. 비휘발성 메모리의 특성 및 기술 개발 동향 10 1. Flash Memory 11 2. FeRAM 13 3. STTRAM 15 4. PRAM 17 5. ReRAM 21 6. 차세대 비휘발성 메모리 비교 24 Ⅳ. SSD 개발 동향 및 시장 전망 26 1. SSD의 정의와 특징 26 2. SSD 기술 개발 현황과 과제 28 3. SSD의 잠재시장인 HDD의 시장 규모와 향후 전망 32 4. SSD 적용 분야 및 향후 전망 34 5. SSD 시장 확대가 NAND, DRAM 시장에 미치는 영향 36 Ⅴ. 시사점 및 맺음말 37