시장 및 기술 측면에서 Post DRAM 시대에 걸맞는 메모리로 FRAM과 MRAM이 거론되고 있다. 대표적인 차세대 메모리인 FRAM은 강유전체(Ferroelectric)라는 물질을 Capacity 재료로 사용함으로써 전원이 없어도 데이터를 유지할 수 있는 불휘발성 메모리를 말한다. FRAM은 DRAM과 거의 동일한 구조와 동작원리를 지니기 때문에 DRAM의 특성인 저전압동작과 고속동작의 실현이 가능하며, Flash 메모리에 비해 더 긴 동작수명을 지니고 있어 Flash 메모리 및 DRAM을 대체할 차세대 메모리의 하나로 주목받고 있다. FRAM 관련 연구는 1980년대에 시작됐지만, 그 동안 생산공정 및 소재물질 측면에서 문제를 완전히 해결하지 못해 상용화가 지체되어 왔다. 그러나 최근 FRAM 분야의 기술 발전이 진전되면서 부분적인 상용화가 이루어지고 있는 추세이다. MRAM(Magnetic RAM) 또한 유력한 차세대 메모리의 하나로 부상하고 있다. MRAM은 자기저항 효과를 이용한 메모리로 자기적인 저항의 차이로 '0'과 '1'을 판별한다. MRAM은 불휘발성 메모리이면서 SRAM과 동등한 속도로 읽기 및 쓰기가 가능하며, DRAM 수준의 고집적도를 실현할 수 있는 잠재력을 지니고 있어 향후 모든 메모리 분야에 적용 가능한 차세대 메모리로 기대되고 있다. FRAM 및 MRAM 개발이 가시화되면 여러 분야에서 작지 않은 변화가 일어날 것으로 보인다. 첫째, 모바일 기기의 메모리로 널리 쓰이고 있는 Flash 메모리가 차세대 메모리로 대체될 것으로 보인다. 현재 Flash 메모리 수요시장의 50% 이상을 차지하고 있는 부문은 이동통신단말기 시장으로, 이동통신단말기의 프로그램 저장용 메모리로는 Flash 메모리의 다소 느린 동작속도를 보완하기 위해 SRAM과 패키징한 MCP(Multi Chip Package)가 이용되고 있다. 그러나 FRAM, MRAM 등 불휘발성 차세대 메모리가 기술 발전을 통해 고속동작, 대용량, 저가격의 특성을 갖추게 된다면 FRAM, 혹은 MRAM 단독의 메모리 구조로 변화해갈 가능성이 크다. 둘째, 디지털 가전의 부품 분야에서는 시스템 LSI(Large Scale Intergration-대규모집적화)의 구성 변화가 일어날 것으로 보인다. 현재 디지털 가전의 부품 분야에서는 메모리와 비메모리가 결합된 System LSI의 고성장이 예상되고 있다. System LSI를 구성하고 있는 메모리 부문은 속도, 용량, 불휘발성 등 모든 면에서 탁월한 메모리가 아직까지 상용화되고 있지 않아 SRAM, DRAM, Flash 메모리 등으로 구성이 이루어져 다소 복잡한 편이다. 그러나 FRAM, MRAM 등 불휘발성 차세대 메모리가 고속 및 대용량의 특성을 갖추게 된다면 System LSI의 구조도 MPU 와 FRAM과의 결합, 혹은 MPU와 MRAM과의 결합형태로 단순해질 전망이다. 셋째, PC의 주력 메인메모리가 DRAM에서 FRAM, MRAM 등으로 대체되어 PC의 메모리 계층구조에 변화가 일어날 가능성도 제기되고 있다. 현재 PC의 메모리는 대용량 보조 메모리인 HDD(Hard Disk Drive)와 메인메모리인 DRAM, Cache 용도의 SRAM으로 구성되어 있다. OS나 애플리케이션 S/W는 휘발성 메모리인 DRAM이나 SRAM에 저장할 수 없어 HDD에 저장할 수밖에 없기 때문에 OS나 애플리케이션 S/W를 실행하기 위해서는 PC를 부팅한 후 HDD에서 DRAM으로 옮기는 작업을 해야 하는데, 수분의 시간이 소비된다. 만약, 저가격과 고속 등의 요건을 충족시키는 차세대 불휘발성 메모리가 메인메모리로 이용된다면 몇 개의 애플리케이션 S/W는 메인메모리에 저장되어 액세스 시간을 단축시킬 수 있을 것으로 예상되고 있다. 또한 점차 수요가 증대되어 가고 있는 동영상 데이터의 작동도 데이터의 일부를 메인메모리에 저장해두면 데이터 작동 시간을 상당히 단축시킬 것으로 기대된다. 나아가 차세대 메모리의 용량이 테라비트급으로 확대된다면 OS와 모든 애플리케이션 S/W를 HDD가 아닌 메인메모리에 저장함으로써 신속한 부팅 및 애플리케이션 구동이 가능하게 될 전망이다. 이외에 차세대 메모리로 상변화메모리(Phase Change Memory), 분자 메모리(Molecular Memory), 단전자 메모리(Single Electron Memory)등도 차세대 메모리로 거론되고 있으나 아직 연구개발 단계에 머물고 있어 상용화 시기는 요원한 것으로 알려지고 있다. <Chemical Daily News 2002/02/20> |
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