美, IBM, 혁신적인 메모리 개발로 주도권 재탈환?

- 기존 메모리 생산라인을 활용한 레이스트랙 메모리 개발 성공 -

- 속도와 용량에서 기존의 것과 비교를 불허하지만 상용화까지는 아직 먼 길 -

 

 

 

레이스트랙(Racetrack)이란? IBM이 2008년에 구상하고 2011년에 시연한 새로운 메모리칩으로, 기존의 메모리 생산장비를 활용해서 기존의 메모리보다도 속도와 용량이 훨씬 뛰어난 게 특징. 아직은 시험단계이지만 앞으로 메모리는 물론 컴퓨터, 가전시장에 큰 변화를 몰고 올 것으로 예상됨.

 

□ 기존의 장비를 활용한 IBM의 차원이 다른 메모리 개발

 

 ○ IBM은 최근 혁신적인 새로운 타입의 컴퓨터 메모리를 내놓으면서 일반 칩 개발 장비를 이용해 플래시 메모리의 빠른 스피드와 기존의 하드디스크처럼 대용량을 가진 메모리가 개발될 수 있음을 보여주었음.

 

 ○ 새로운 컴퓨터 구성품을 만드는데 일반적으로는 새로운 장비를 사용해야 하고, 이는 제조단가를 급격히 높인다는 점에서, IBM의 이번 개발은 아주 중요한 의미가 있음.

 

 ○ IBM은 2008에 처음으로 그들의 '레이스트랙(Racetrack: 경주로)' 컴퓨터 메모리 개발에 관한 비전을 발표한 뒤 마침내 2011년 12월 5일, 워싱턴 DC에서 열린 국제 전자부품 회의에서 그 첫 번째 시제품을 선보였음. 더욱이 이 새로운 컴퓨터 메모리는 표준 규격의 반도체 생산장비를 이용해 제조됨.

 

   

 

□ 기존의 웨이퍼를 활용해 제작 가능

 

 ○ '레이스트랙' 컴퓨터 메모리는 데이터를 나노 규모의 금속선에 저장하게 되며 비트 규모의 정보는 그 금속선에 새겨진 줄무늬에서 나타나게 됨.

 

 ○ 데이터 입력은 나노 규모의 금속선에 전류를 보내 새로운 마그네틱 줄무늬를 삽입하는 방식으로 이뤄지며 데이터를 읽는 것은 마그네틱 줄무늬를 나노 금속선에서 옮기는 방식으로 이뤄짐.

 

 

 ○ '레이스트랙'의 시제품은 뉴욕 주 요크타운에 있는 IBM의 실험실에서 제작됐으며, 프로세서와 반도체 부품을 만들기 위해 널리 쓰이는 CMOS 기술을 이용해 만들어졌음. CMOS 기술의 이용은 이 새로운 '레이스트랙' 컴퓨터 메모리가 아직 많은 결함의 수정이 필요하지만 앞으로 상업적으로 큰 가치가 있음을 증명하는 것임.

 

 ○ 니켈-철 합금으로 만들어진 이 시제품 안의 나노 와이어는 반도체 생산 라인의 웨이퍼 위에 이 금속 층을 놓은 뒤 아로새기는 방식으로 제작됨.

 

 ○ 와이어들은 각각 길이 10마이크로미터, 너비 150나노미터, 두께 20나노미터의 작은 크기임.

 

 ○ 프랑스 오르세 지역에 위치한 펀더멘털 일렉트로닉스 연구소의 실험 물리학자인 래벨로소나(Dafine Ravelosona)씨는 인터뷰에서 IBM의 최근 행보는 CMOS를 이용해 새로운 타입의 메모리를 만들 수 있다는 가능성을 보여준다며 이 신기술의 상업화를 위한 중요한 발걸음이라고 평가했음.

 

         

 

□ 아직까지는 가능성에 머물러

 

 ○ 그는 IBM이 각각의 나노 와이어에 한 비트의 데이터만 옮길 수 있다는 것을 보여주었을 뿐이라며, 이는 '레이스트랙' 메모리의 중요한 성질들을 다 보여줄 수 없다고 한계를 지적함.

 

 ○ 현 시점에서 관건은 하나의 조그만 나노 와이어에 얼마나 많은 정보를 수록할 수 있냐는 것임. 래벨로소나씨의 연구그룹은 현재 하나의 나노 와이어에 최대한 많은 마그네틱 줄무늬를 넣기 위해 연구 중이며, 최근 와이어의 재질을 달리하는 것에 관련된 실험을 시작한 상태임.

 

 ○ 현재 니켈-철 합금 재질은 연성 마그네틱 재질로 불리는데, 그 이유는 자기화-비자기화가 쉽게 되기 때문임. 현재는 이보다 더 강한 재질들이 실험용으로 이용됨.

 

 ○ IBM의 연구원인 Parkin씨는 연성 마그네틱 재질보다 훨씬 작고 강한, 니켈-철 외의 다른 재질을 사용해 마그네틱 선 사이에서 정보가 빠르게 움직일 수 있음을 실험 중이라고 밝힘.

 

 ○ 이는 하나의 나노 와이어에 더 많은 수의 줄무늬를 넣을 수 있다는 것만을 의미하는 것이 아닌, 더 낮은 정밀성으로 나노 와이어가 생산될 수 있다는 것을 의미한다며, IBM은 이를 '레이스트랙 버전2'라고까지 부르려고 함.

 

□ 시사점

 

 ○ 속도와 용량에서 차원이 다른 메모리가 상용화되면, 기존의 컴퓨터와 휴대전화 등의 성능이 대폭 향상돼 더욱 다양한 프로그램을 활용할 것으로 기대됨.

 

 ○ 레이스트랙 메모리를 상용화하기 위해 와이어에 줄무늬를 넣는 미국과 프랑스의 시도는 손기술이 정교한 한국인에게 더욱 유리해 보임.

 

 ○ 하지만 상용화는 아직 미지수이므로, 기존의 반도체 시장을 선도하기 위해 기존의 반도체의 성능을 향상시키는 노력도 계속해야 할 것임.

 

 

자료원: Technology Review, IBM, KOTRA 디트로이트무역관 종합