[디지털투데이 양대규 기자] 10년 만에 스마트 기기에 사용되는 램의 표준이 DDR4에서 DDR5로 바뀔 전망이다. 이에 따라 스마트폰을 비롯해 노트북, 태블릿, PC, 서버 등 기기들의 성능도 크게 업그레이드될 것으로 보인다.

8일 업계에 따르면 스마트폰 DRAM(디램)이 올해부터 LPDDR5를 탑재한 가운데 데스크톱 시장도 내년부터 본격적으로 DDR5를 적용할 것으로 전망된다.

아직 AMD와 인텔의 PC용 CPU를 위한 DDR5가 나오지는 않았다. 하지만 업계 관계자들은 이미 제조 업체들이 DDR5의 생산을 준비하고 있으며 단일 램의 용량이 256GB(기가바이트)에 이를 수 있다고 보고 있다.

현재 세계반도체표준협회(JEDEC)는 공식적인 DDR5 메모리 사양을 발표하지 않았지만, 삼성전자를 비롯해 SK하이닉스, 마이크론 등 주요 DRAM 생산업체는 이미 DDR5 메모리 칩을 개발한 것으로 알려졌다. 이들 3사는 내년부터 양산 및 출하를 시작할 전망이다.

DRAM의 표준 규격인 DDR(Double Data Rate)은 기존 SDRAM보다 2배 가량 빠르다. 1997년 삼성전자가 제안해 업계 표준이 됐다. 지난 10년간 DDR4가 PC와 스마트폰을 중심으로 개발·보급됐으며 최근 DDR5가 개발돼 새로운 업계 표준으로 자리 잡을 전망이다.

삼성전자, 16GB LPDDR5 DRAM 공개…44GB 1초 만에 처리

특히 스마트폰을 중심으로 사용되는 LPDDR(Low Power DDR)은 이미 삼성전자에서 개발한 LPDDR5가 양산 사용되고 있다.

지난 2월 말 삼성전자는 스마트폰으로도 게이밍 PC 이상의 성능을 체감할 수 있도록 하는 초고성능 '16GB LPDDR5' 모바일 DRAM을 세계 최초로 양산한다고 밝혔다.

제품은 최고 속도와 최대 용량을 구현하는 제품으로 기존 8GB LPDDR4X보다 성능은 약 30% 향상됐다. 이번 16GB 모바일 DRAM 패키지에는 2세대 10nm급(1y) 12Gb(기가비트) 칩 8개와 8Gb 칩 4개가 탑재됐다.

기존의 하이엔드 스마트폰용 모바일 DRAM인 LPDDR4X(4266 Mb/s) 보다 약 1.3배 빠른 5550Mb/s의 속도를 구현해 풀HD급 영화(5GB) 9편 용량인 44GB 데이터를 1초 만에 처리할 수 있다. 기본 8GB LPDDR4X 패키지 대비 용량은 2배는 높이면서 소비전력은 20% 이상 줄였다.

삼성전자는 16GB LPDDR5 패키지 양산을 통해 차세대 플래그십 스마트폰 시장을 선점했다고 밝혔다. 지난해 7월 12GB LPDDR5 모바일 DRAM을 세계 최초로 출시한 데 이어 5개월 만에 업계 유일 16GB 모바일 DRAM을 양산하며 프리미엄 메모리 시장을 한 단계 성장시킨 것이다

최철 삼성전자 메모리사업부 전략마케팅실 부사장은 "업계 최고 성능의 모바일 솔루션을 제공해 차세대 플래그십 스마트폰 사용자에게 놀라운 만족감을 줄 수 있게 됐다"며 "올해 중 차세대 공정으로 신규 라인업을 제공해 고객 수요 확대에 차질없이 대응하겠다"고 말했다.

SK하이닉스, DDR5 로드맵 공개…256GB DRAM 생산 기대

삼성전자에 이어 최근 SK하이닉스도 DDR5의 세부 사양과 양산 계획을 발표했다.

업계에 따르면 SK하이닉스의 DDR5는 기존 DDR4 대비 약 50% 빠른 4800MHz를 기본으로 38% 가량 향상된 밴드 대역폭을 제공하게 된다. 전력 효율성에서도 기존 DDR4는 3200MHz기준 1.2V이었지만 DDR5는 4800MHz에 1.1V로 동작한다.

최대 용량도 기존 16Gb에서 64Gb로 변경됨에 따라 최대 256GB의 낸드 플래시 메모리와 같은 스토리지보다 더 큰 용량의 괴물급 DDR5 메모리가 출시될 것으로 예측된다.

DDR5의 수율이 안정화된다면 DDR5의 최대 클럭이 8400MHz까지 성장하고, 고수율 튜닝 메모리가 등장하면 최대 1만MHz 클럭을 달성할 수도 있을 것으로 보인다.

앞서 SK하이닉스는 "DRAM은 10nm급 2세대 제품(1y) 비중을 확대하고, 본격적으로 시장 확대가 예상되는 LPDDR5 제품 등의 시장을 공략할 계획"이라며 "차세대 제품인 10nm급 3세대 제품(1znm)도 연내 본격 양산을 시작할 예정"이라고 밝혔다.

전문가들은 DDR4 메모리와 비교할 때 DDR5 메모리의 가장 큰 장점은 더 빠르다는 것이라고 설명했다. 속도는 4800MHz에서 시작해 12~18개월마다 한번씩 증가하며 곧 5200~5600MHz의 속도에 도달할 것으로 보고 있다.

한 업계 관계자는 "속도 외에도 DDR5 메모리의 밀도 증가는 서버와 스마트폰에 새로운 혁신을 줄 것"이라며 "16Gb 용량은 시작에 불과하며 곧 24Gb에서 32Gb에 도달해 256GB의 단일 메모리를 달성할 것"이라고 강조했다.

각 채널이 2개의 메모리를 지원하면 단일 256GB에 채널당 512GB의 메모리 용량을 쉽게 실현해 데이터 센터에서 초대용량 메모리를 지원할 수 있게 된다는 것이다.