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PRAM

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목차

1. 개요

PRAM(Phase-change Random Access Memory, 상변화 메모리)은 칼코겐 화합물 유리의 상 변화를 이용하여 정보를 저장하는 비휘발성 메모리 기술이다. 1960년대에 처음 연구가 시작되었으며, 플래시 메모리의 대안으로 주목받았다. PRAM은 결정 상태와 비정질 상태의 칼코겐 화합물 간의 전기 저항 차이를 이용하여 데이터를 저장하며, 플래시 메모리에 비해 빠른 속도, 높은 내구성, 방사선 저항성 등의 장점을 가진다. 주요 기술적 과제로는 높은 프로그래밍 전류 밀도, 재료 안정성, 저항 및 임계 전압 드리프트 등이 있으며, 비휘발성 메모리, 모바일 기기, 항공 우주 및 군사 분야, 인 메모리 컴퓨팅 등 다양한 응용 분야에 활용될 수 있다. 삼성전자, 인텔, ST마이크로일렉트로닉스 등 여러 기업에서 PRAM 기술 개발 및 상용화를 추진해왔다.

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PRAM
기본 정보
유형비휘발성 메모리
접근 방식직접 접근
상태 유지전원 없음 시 데이터 보존
쓰기 내구성10^8 회 이상
보존 기간10년 이상 (일반적인 조건)
셀 구조칼코겐 화합물 기반
작동 방식칼코겐 화합물의 상 변화 이용
상태결정질 (낮은 저항)
비정질 (높은 저항)
작동 원리
쓰기 작동줄 가열을 통해 결정질에서 비정질로 상 변화
읽기 작동낮은 전압으로 저항 감지
지우기 작동줄 가열을 통해 비정질에서 결정질로 상 변화
주요 특징
속도DRAM과 플래시 메모리 사이의 속도
비휘발성전원 공급 없이 데이터 유지
쓰기 내구성EEPROM 및 플래시 메모리보다 우수
전력 소비DRAM보다 낮음
크기고밀도 저장 가능
응용 분야
임베디드 메모리휴대 전화, 태블릿 컴퓨터 등
PC RAMSSD
데이터 저장기업용 저장 시스템
장점
빠른 읽기/쓰기 속도플래시 메모리보다 빠름
높은 내구성플래시 메모리보다 쓰기 내구성이 우수
낮은 전력 소비DRAM보다 전력 소비가 적음
비휘발성전원 없이 데이터 유지
단점
비용DRAM보다 비쌈
밀도DRAM보다 밀도가 낮음
온도 민감성고온에서 성능 저하 가능성
쓰기 속도DRAM보다 느림
재료
일반적인 재료GeTe 또는 GeSbTe 합금 (칼코겐 화합물)
다른 재료SbTe 및 InSbTe
대안 기술
MRAM자기 저항 랜덤 액세스 메모리
FeRAM강유전체 랜덤 액세스 메모리
ReRAM저항 변화 랜덤 액세스 메모리
추가 정보
기타 명칭PCME (Phase Change Memory and Electronic)
PRAM (Phase-change Random Access Memory)
Chalcogenide RAM (C-RAM 또는 CRAM)
관련 기술Memristor

2. 역사

PRAM 기술은 칼코겐화물 유리의 상변화 특성을 이용한 비휘발성 메모리 기술로, 1960년대 에너지 변환 장치사의 스탠퍼드 오빈스키가 처음으로 그 가능성을 연구하면서 시작되었다.[35][36] 1970년대에는 인텔의 공동 창립자인 고든 무어 등이 연구를 이어갔으나, 당시에는 재료 품질과 높은 소비 전력 등의 문제로 인해 실용화되지 못했다.

2000년대에 들어서면서 기존 플래시 메모리나 DRAM 기술이 미세화 공정의 한계에 직면할 것이라는 예측이 나오면서 PRAM 기술은 다시금 큰 주목을 받게 되었다.[56] 인텔, 삼성전자, ST마이크로일렉트로닉스 등 세계적인 반도체 기업들이 PRAM 기술 개발 경쟁에 뛰어들었으며, 기술 라이선스 확보와 자체 연구 개발을 통해 빠르게 기술을 발전시켰다. 특히 삼성전자는 2000년대 중반부터 고용량 PRAM 프로토타입을 잇달아 발표하고 2009년에는 세계 최초로 양산에 성공하는 등 PRAM 기술 발전을 선도하는 중요한 역할을 수행했다.

PRAM 기술은 기존 메모리 대체 가능성뿐만 아니라 다양한 응용 분야에서의 잠재력을 보여주었다. 2004년 나노칩(Nanochip)은 MEMS 기술과 PRAM을 결합하여 초고밀도 저장 장치를 구현하고자 기술 라이선스를 확보했다. 또한, BAE 시스템스(BAE Systems)는 PRAM이 방사선에 강하고 내구성이 뛰어나다는 점에 주목하여 군사 및 항공 우주 분야에 특화된 C-RAM이라는 PRAM 제품을 출시하기도 했다. 이러한 지속적인 연구 개발 노력은 2015년 인텔과 마이크론이 발표한 3D XPoint와 같은 혁신적인 차세대 메모리 기술의 등장을 이끌었다.

2. 1. 1960년대: 초기 연구

1960년대에, 에너지 컨버전 디바이스(Energy Conversion Devices)의 스탠퍼드 R. 오브신스키(Stanford R. Ovshinsky)는 잠재적 메모리 기술로서 칼코겐 유리(chalcogenide glass)의 특성을 처음으로 탐구했다. 1969년, 찰스 시(Charles H. Sie)는 아이오와 주립 대학교(Iowa State University)에서 칼코겐(chalcogenide) 필름을 다이오드 어레이와 통합하여 위상 변화 메모리 장치의 타당성을 설명하고 입증하는 논문을 발표했다.[8][9][52][53]

2. 2. 1970년대: 연구 지속과 한계

1970년대에 이루어진 연구를 통해 칼코겐 유리에서의 위상 변화 메모리 메커니즘이 전기장에 의해 유도된 미세한 결정 성장 필라멘트와 관련이 있다는 것이 밝혀졌다.[10][11][54][55] 1970년 9월, 인텔의 공동 창립자인 고든 무어는 이 기술에 관한 기사를 ''일렉트로닉스'' 잡지에 발표했다.[12] 그러나 재료의 품질 문제와 높은 전력 소비 문제로 인해 당시 이 기술의 상용화는 이루어지지 못했다.[13]

2. 3. 2000년대 이후: 기술 부활과 발전

플래시 메모리와 DRAM 메모리 기술이 칩 리소그래피 축소에 따른 규모 축소의 어려움에 직면할 것으로 예상되면서, 2000년대 들어 PRAM에 대한 관심과 연구가 다시 활발해졌다.[13][56] 결정 상태와 비정질 상태의 칼코겐 유리는 전기 저항 값에서 큰 차이를 보이는데, 이를 이용해 데이터를 저장한다. 비정질의 고저항 상태는 0을, 결정 상태의 저저항 상태는 1을 나타낸다. PRAM에 주로 사용되는 물질은 게르마늄(Ge), 안티몬(Sb), 텔루륨(Te)의 칼코겐 합금인 GeSbTe(GST)이다.

2000년대 초반, 주요 반도체 기업들이 PRAM 기술 확보에 나섰다. 2000년 2월 인텔(Intel)이 Ovonyx에 투자하고 기술을 라이선스했으며, 같은 해 12월에는 ST마이크로일렉트로닉스(ST Microelectronics)도 PRAM 기술을 라이선스했다. 삼성전자는 2003년 7월부터 PRAM 기술 개발을 시작했다. 이 외에도 도시바, 히타치, Macronix, 르네사스, 엘피다, 소니, 마쓰시타, 미쓰비시, 인피니언 등 여러 기업이 2003년부터 2005년 사이에 PRAM 관련 특허를 출원하며 기술 개발 경쟁에 뛰어들었다.

2006년 9월, 삼성전자는 다이오드 스위치를 사용하는 512Mb (64MB) PRAM 프로토타입을 발표하며 기술적 진전을 이루었다.[23] 이 프로토타입은 당시 상용화된 플래시 메모리보다 작은 46.7nm의 셀 크기를 구현하여 높은 메모리 밀도를 달성했다. 이는 PRAM이 MRAM이나 FeRAM과 같은 다른 차세대 메모리 기술보다 높은 집적도를 가질 수 있음을 보여주었으며, 특히 NOR 플래시의 유력한 대체 기술로 주목받았다. NOR 플래시는 당시 삼성 PRAM 프로토타입과 비슷한 밀도를 제공했지만, PRAM은 더 빠른 속도와 높은 내구성을 가질 잠재력이 있었다.

삼성의 발표 직후인 2006년 10월, 인텔과 ST마이크로일렉트로닉스는 공동 개발한 128Mb PRAM 칩을 인텔 개발자 포럼에서 시연했다.[24] 2008년 2월에는 두 회사가 재료 상태를 더 세밀하게 제어하여 4가지 상태(비정질, 결정질, 2개의 부분 결정질)를 구현하는 다층 셀(MLC, Multi-Level Cell) 기술을 발표했다. 이를 통해 단일 셀에 2비트를 저장하여 메모리 밀도를 두 배로 높일 수 있게 되었다.[16][27]

이후에도 PRAM 기술 개발과 상용화 노력은 계속되었다. 하이닉스(현 SK하이닉스)는 2007년 10월 Ovonyx 기술을 라이선스하며 PRAM 개발에 착수했다. 삼성전자는 2009년 9월 세계 최초로 512Mb PRAM의 양산을 시작했고[40], 이후 1Gb 제품(2011년)[45], 8Gb 제품(2012년)[46]을 연이어 발표하며 기술을 선도했다. 마이크론은 2012년 모바일 기기용 PRAM을 출시하며 상용화에 나섰으나[47], 2014년 시장에서 철수했다.[48] 2015년에는 인텔과 마이크론이 PRAM 기술을 기반으로 한 3D XPoint 메모리를 발표하며 새로운 가능성을 제시했다.

날짜내용
2000년 2월인텔이 Ovonyx에 투자하고 기술을 라이선스함.
2000년 12월ST마이크로일렉트로닉스가 Ovonyx로부터 PRAM 기술을 라이선스함.
2003년 7월삼성전자가 PRAM 기술 개발 시작.
2004년 8월Nanochip이 MEMS 프로브 저장 장치용으로 Ovonyx로부터 PRAM 기술 라이선스.
2004년 8월삼성전자, 64 Mb PRAM 어레이 개발 성공 발표.
2005년 2월엘피다가 Ovonyx로부터 PRAM 기술 라이선스.
2005년 9월삼성전자, 256 Mb PRAM 어레이 개발 성공 발표.
2005년 12월히타치와 르네사스, 1.5 V, 100 μA 프로그래밍 전류 PRAM 발표.
2005년 12월삼성전자, Ovonyx로부터 PRAM 기술 라이선스.
2006년 7월BAE Systems, 최초의 상업용 PRAM 칩 판매 시작.
2006년 9월삼성전자, 512 Mb PRAM 장치 발표.[23]
2006년 10월인텔과 ST마이크로일렉트로닉스, 128 Mb PRAM 칩 시연.[24]
2006년 12월IBM 연구소, 3nm x 20nm 프로토타입 시연.[37]
2007년 1월키몬다, Ovonyx로부터 PRAM 기술 라이선스.
2007년 10월하이닉스, Ovonyx 기술 라이선스로 PRAM 개발 시작.
2008년 2월인텔과 ST마이크로일렉트로닉스, 4상태 MLC PRAM 발표 및 샘플 배송 시작.[16][27]
2008년 12월Numonyx(인텔-ST 합작사), 128 Mb PRAM 양산 발표.
2009년 9월삼성전자, 512 Mb PRAM 양산 시작 발표.[40]
2009년 10월인텔과 Numonyx, PRAM 어레이 스태킹 기술 발표.[41]
2009년 12월Numonyx, 1 Gb 45nm PRAM 제품 발표.[42]
2010년 4월Numonyx, Omneo PRAM 시리즈 (90nm) 출시.[43]
2010년 4월삼성전자, 65nm 공정 512 Mb PRAM (멀티칩 패키지) 출시.[44]
2011년 2월삼성전자, 58nm 1.8V 1 Gb PRAM 발표.[45]
2012년 2월삼성전자, 20nm 1.8V 8 Gb PRAM 발표.[46]
2012년 7월마이크론, 모바일 기기용 PRAM 출시 발표 (최초 양산 PRAM 솔루션).[47]
2014년 1월마이크론, 시장에서 모든 PCM 부품 철수.[48]
2014년 5월IBM, PCM, NAND, DRAM 통합 컨트롤러 시연.[49]
2014년 8월웨스턴 디지털, 프로토타입 PCM 스토리지 시연.[50]
2015년 7월인텔과 마이크론, 3D XPoint 메모리 발표.
2018년 12월ST마이크로일렉트로닉스, 28nm 완전 공핍 FD-SOI 공정 기반 자동차 제어 장치용 16MB ePCM 어레이 설계 및 성능 데이터 발표.[30]


2. 4. 한국의 PRAM 개발

삼성전자는 2003년 7월 PRAM 기술 개발에 착수했으며, 이는 한국 PRAM 기술 발전의 중요한 시작점이 되었다.[35][36] 이후 2004년 8월에는 64 Mbit PRAM 어레이 개발에 성공했고, 2005년 9월에는 256 Mbit PRAM 어레이 개발 성공과 함께 400 μA의 낮은 프로그래밍 전류를 구현하는 성과를 보였다. 같은 해 12월에는 PRAM 기술의 원천 특허를 다수 보유한 Ovonyx로부터 기술을 라이선스하며 본격적인 기술 확보에 나섰다.

2006년 9월, 삼성전자는 다이오드 스위치를 사용하는 512 Mb (64 MB) 용량의 PRAM 프로토타입을 발표하며 세계를 놀라게 했다.[23] 이 프로토타입은 당시 상용화된 플래시 메모리보다 작은 46.7 nm의 셀 크기를 구현하여 매우 높은 메모리 밀도를 달성했다는 점에서 큰 주목을 받았다. 당시 다른 차세대 메모리 기술인 MRAM이나 FeRAM이 4 Mb 수준에 머물러 있던 것과 비교하면, 삼성전자의 PRAM 기술은 단순한 틈새시장용 기술을 넘어 기존 플래시 메모리, 특히 NOR 플래시를 대체할 수 있는 강력한 경쟁 기술로서의 가능성을 보여주었다. NOR 플래시는 NAND 플래시보다 용량 확대에 어려움을 겪고 있었으나, 삼성전자의 PRAM 프로토타입은 NOR 플래시와 유사한 수준의 밀도를 제공하면서도 비트 단위 접근이 가능하다는 장점을 가지고 있었다.

삼성전자의 발표 직후인 2006년 10월, 인텔과 ST마이크로일렉트로닉스도 인텔 개발자 포럼에서 128 Mb PRAM 시제품을 선보였으나,[24] 이는 기술 실증 단계에 가까웠다. 반면 삼성전자는 기술 개발에 박차를 가해 2009년 9월, 세계 최초로 512 Mbit PRAM의 대량 생산 시작을 발표하며[40] PRAM 상용화 시대를 열었다. 2010년 4월에는 65 nm 공정을 적용한 512 Mbit PRAM을 멀티칩 패키지 형태로 출시했으며,[44] 2011년 2월에는 58 nm 공정 기반의 1 Gb PRAM,[45] 2012년 2월에는 20 nm 공정 기반의 8 Gb PRAM을 연이어 발표하며[46] 기술 격차를 더욱 벌려 나갔다.

한편, 하이닉스(당시 하이닉스반도체) 역시 2007년 10월 Ovonyx로부터 기술을 라이선스하며 PRAM 개발 경쟁에 참여했다.[38] 이처럼 삼성전자를 필두로 한 한국 기업들은 PRAM 기술 개발 초기부터 적극적으로 참여하여 기술 혁신을 주도했으며, 특히 삼성전자는 프로토타입 개발부터 세계 최초 대량 생산 및 고용량화까지 PRAM 기술 발전에 있어 핵심적인 역할을 수행했다.

3. 작동 원리

PRAM(Phase-change Random Access Memory)은 칼코겐 유리라는 특수 소재가 특정 온도에 따라 결정 상태와 비정질 상태로 변하는 성질을 이용하는 비휘발성 메모리 기술이다. 이 두 상태는 전기 저항 값에서 큰 차이를 보이는데, 비정질 상태는 높은 저항을, 결정 상태는 낮은 저항을 갖는다. PRAM은 이러한 저항 값의 차이를 이용하여 디지털 정보의 '0'과 '1'을 저장한다. 예를 들어, 높은 저항 상태를 '0'으로, 낮은 저항 상태를 '1'로 대응시키는 방식이다.

데이터를 저장하거나 변경하기 위해서는 메모리 셀에 전류를 흘려보내 순간적으로 열을 발생시킨다. 칼코겐 물질을 융점 이상으로 매우 짧은 시간 동안 가열했다가 빠르게 식히면 비정질 상태(높은 저항, '0')가 되고, 융점보다는 낮지만 결정화 온도 이상으로 일정 시간 동안 가열하면 결정 상태(낮은 저항, '1')로 변한다. 이러한 상태 변화를 통해 데이터를 기록하고 지울 수 있다.

PRAM에 주로 사용되는 칼코겐 물질은 게르마늄(Ge), 안티몬(Sb), 텔루륨(Te)을 특정 비율(예: 2:2:5)로 혼합한 GeSbTe(GST) 합금이다.[14] 이 물질은 재기록 가능한 광 디스크(CD-RW, DVD-RW 등)에도 사용되는데, 광 디스크에서는 전기 저항 대신 상태 변화에 따른 빛의 굴절률 차이를 이용한다.

각각의 메모리 셀을 선택하고 데이터를 읽거나 쓰기 위해서는 다이오드나 트랜지스터(MOSFET, BJT)와 같은 스위칭 소자가 필요하다. 이러한 소자들은 특정 셀에 정확한 양의 전류를 공급하여 원하는 상태로 변화시키거나 현재 상태를 읽는 역할을 한다.

최근에는 칼코겐 물질의 상태를 더욱 세밀하게 제어하여, 단순히 두 가지 상태(완전 결정, 완전 비정질)뿐만 아니라 여러 단계의 부분적인 결정 상태를 만들어내는 기술도 연구되고 있다. 이를 통해 하나의 메모리 셀에 2비트 이상의 정보를 저장하는 MLC(Multi-Level Cell) 기술이 개발되어 메모리 저장 용량을 높이려는 시도가 이루어지고 있다.[16][58]

3. 1. 칼코겐 화합물 유리

1960년대 에너지 컨버전 디바이스의 스탠퍼드 R. 오브신스키는 잠재적 메모리 기술로서 칼코겐 유리의 특성을 처음으로 탐구했다. 1969년, 아이오와 주립 대학교의 찰스 시(Charles Sie)는 칼코겐 필름을 다이오드 어레이와 통합하여 위상 변화 메모리 장치의 타당성을 설명하고 입증하는 논문을 발표했다.[8][9] 1970년대 초기 연구를 통해 칼코겐 유리에서 위상 변화 메모리 메커니즘이 전기장에 의해 유도된 결정 성장 필라멘트 성장과 관련 있음이 밝혀졌다.[10][11] 같은 해 9월, 인텔의 공동 창립자인 고든 무어는 ''일렉트로닉스'' 잡지에 이 기술에 관한 기사를 발표했지만,[12] 재료 품질 및 전력 소비 문제로 인해 상용화는 지연되었다. 최근 플래시 메모리와 DRAM 기술이 미세화 한계에 직면할 것으로 예상되면서 칼코겐 기반 메모리에 대한 관심과 연구가 다시 활발해지고 있다.[13]

결정 상태와 비정질 상태의 칼코겐 유리는 전기 저항 값에서 큰 차이를 보인다. 비정질 상태는 높은 저항을 가져 이진법 0으로 사용되고, 결정 상태는 낮은 저항을 가져 1로 사용된다. 이 특성은 재기록 가능한 광 디스크(CD-RW, DVD-RW 등)에서도 활용되는데, 이 경우에는 전기 저항 대신 재료 상태에 따른 굴절률 변화, 즉 광학적 특성을 이용한다.

두 개의 PRAM 메모리 셀 단면도. 왼쪽은 저저항 결정 상태, 오른쪽은 고저항 비정질 상태이다.


현재 개발 중인 거의 모든 PRAM 프로토타입 장치는 게르마늄(Ge), 안티몬(Sb), 텔루륨(Te)의 칼코겐 합금인 GeSbTe(GST)를 사용한다. GST의 일반적인 화학 양론적 조성비(Ge:Sb:Te)는 2:2:5이다. GST를 600°C 이상으로 가열하면 결정 구조가 파괴되어 비정질 상태가 된다. 이후 냉각되면 비정질 유리 상태로 고정되어 높은 전기 저항을 갖게 된다.[14] 반대로, 칼코겐 물질을 결정화 온도 이상이면서 융점 미만의 온도로 가열하면 저항이 훨씬 낮은 결정 상태로 변환된다. 이 상 변화에 걸리는 시간은 온도에 따라 다르며, 일반적으로 약 100나노초(ns)의 결정화 시간이 사용된다.[15] 이는 약 2나노초(ns) 정도의 전환 시간을 가진 현대 DRAM과 같은 기존 휘발성 메모리 장치보다 더 길다. 그러나 2006년 1월 삼성전자의 특허 출원에 따르면 PRAM은 5나노초(ns)의 빠른 전환 시간을 달성할 수 있다.

인텔과 ST마이크로일렉트로닉스가 개척한 2008년의 기술 발전으로 재료 상태를 더욱 세밀하게 제어할 수 있게 되어, 이전의 비정질 또는 결정 상태와 두 개의 새로운 부분 결정 상태 중 하나로 변환할 수 있게 되었다. 이들 각 상태는 읽기 중에 측정할 수 있는 서로 다른 전기적 특성을 가지므로, 단일 셀이 두 비트를 나타내어 메모리 밀도를 두 배로 늘릴 수 있다(멀티 레벨 셀(MLC)).[16] 2011년 6월,[25] IBM은 고성능과 안정성을 갖춘 안정적이고 신뢰할 수 있는 멀티 비트 상변화 메모리를 개발했다고 발표했다. SK 하이닉스는 멀티 레벨 PRAM 기술 개발을 위해 IBM과 공동 개발 계약 및 기술 라이선스 계약을 체결했다.[26]

게르마늄, 안티몬 및 텔루륨을 기반으로 하는 상변화 메모리 장치는 칼코겐을 사용한 재료의 에칭 및 연마가 재료의 조성을 변경할 수 있으므로 제조상의 어려움이 있다. 알루미늄과 안티몬을 기반으로 한 재료는 GeSbTe보다 열적으로 안정적이다. Al50Sb50은 세 가지 뚜렷한 저항 수준을 가지고 있어 두 개의 셀에 두 비트 대신 세 비트의 데이터를 저장할 수 있는 잠재력을 제공한다.[17][18]

3. 2. 위상 변화 메커니즘

결정 상태와 비정질 상태의 칼코겐 유리는 전기 저항 값에서 큰 차이를 보인다. 비정질 상태는 높은 저항값을 가지며 이진법 0을 나타내는 데 사용되고, 결정 상태는 낮은 저항값을 가지며 1을 나타내는 데 사용된다. 칼코겐은 재기록 가능한 광 디스크(예: CD-RW 및 DVD-RW)에 사용되는 것과 동일한 재료인데, 이 광 디스크에서는 전기 저항 대신 재료의 굴절률이 상태에 따라 변하는 광학적 특성을 이용한다.

현재 개발 중인 거의 모든 PRAM 프로토타입 장치는 게르마늄(Ge), 안티몬(Sb), 텔루륨(Te)의 칼코겐 합금인 GeSbTe(GST)를 사용한다. GST의 화학 양론, 즉 Ge:Sb:Te 원소 비율은 일반적으로 2:2:5이다. GST를 600°C 이상의 고온으로 가열하면 칼코겐의 결정성이 사라진다. 이후 빠르게 냉각시키면 비정질 유리와 같은 상태로 고정되어[14] 전기 저항이 높아진다. 이 과정을 '리셋(Reset)' 상태로 만드는 과정이라고 할 수 있다. 반대로, 칼코겐을 결정화 온도 이상이면서 융점보다는 낮은 온도로 가열하면, 저항이 훨씬 낮은 결정 상태로 변환된다. 이를 '셋(Set)' 상태로 만드는 과정이라고 한다.

이러한 위상 변화(결정화)가 완료되는 데 걸리는 시간은 온도에 따라 달라진다. 온도가 충분히 높지 않으면 결정화에 더 오랜 시간이 걸리고, 너무 높으면(과열되면) 재료가 다시 녹아버릴 수도 있다. 일반적으로 약 100ns의 결정화 시간이 사용된다.[15][57] 이는 약 2ns 정도의 전환 시간을 가진 현대 DRAM과 같은 기존 휘발성 메모리 장치보다는 긴 시간이다. 그러나 2006년 1월 삼성전자는 PRAM이 5ns 수준의 빠른 전환 시간을 달성할 수 있다는 연구 결과를 발표하기도 했다.

2008년, 인텔(Intel)과 ST마이크로일렉트로닉스(ST Microelectronics)는 재료의 상태를 더욱 세밀하게 제어하여, 기존의 완전한 비정질 또는 결정 상태 외에 두 가지 새로운 부분 결정 상태로도 변환할 수 있는 기술을 발표했다. 이 네 가지 상태는 각각 다른 전기적 특성을 가지므로, 읽기 과정에서 구별하여 단일 셀에 두 비트의 정보를 저장할 수 있다. 이는 MLC(Multi-Level Cell) 기술로, 메모리 밀도를 두 배로 높이는 효과를 가져온다.[16][58]

3. 3. 다층 셀 (MLC) 기술

2008년 2월, 인텔(Intel)과 ST마이크로일렉트로닉스(STMicroelectronics)는 최초의 MLC(Multi-Level Cell) PRAM 배열 프로토타입을 공개했다. 이 프로토타입은 각 물리적 셀에 2개의 논리 비트를 저장했으며, 이는 128 Mb 물리적 배열에 256 Mb의 메모리를 저장하는 것과 같은 효과를 냈다. 즉, 일반적인 두 가지 상태, 즉 완전히 비정질 상태와 완전히 결정질 상태 대신, 부분 결정화의 서로 다른 정도를 나타내는 두 가지 추가적인 중간 상태를 사용하여 동일한 물리적 영역에 두 배의 비트를 저장할 수 있게 된 것이다. 이를 통해 메모리 밀도를 크게 향상시킬 수 있다.[16]

이러한 다층 셀 기술은 칼코겐 화합물 유리의 상 상태를 더욱 세밀하게 제어함으로써 가능해졌다. 칼코겐 화합물은 결정 상태일 때 저항이 낮고, 비정질 상태일 때 저항이 매우 높은 특성을 가지는데, MLC 기술은 이 두 상태 외에 추가적인 저항 값을 갖는 중간 상태들을 만들어 내어 여러 비트를 저장하는 원리이다. 인텔과 ST마이크로일렉트로닉스의 연구를 통해 하나의 셀에서 4개의 뚜렷한 상태(완전 비정질, 완전 결정질, 그리고 두 가지 부분적 결정 상태)로 상 변화를 제어할 수 있게 되었으며, 각 상태는 고유한 전기적 특성을 가져 하나의 셀에 2비트를 저장할 수 있게 한다.[58]

2011년 6월,[25] IBM은 고성능과 안정성을 갖춘 멀티 비트 상변화 메모리를 개발했다고 발표했다. 이에 SK 하이닉스는 멀티 레벨 PRAM 기술 개발을 위해 IBM과 공동 개발 계약 및 기술 라이선스 계약을 체결했다.[26]

4. PRAM vs. 플래시 메모리

PRAM(상변화 메모리, Phase-change Random Access Memory)은 기존의 플래시 메모리 기술과 비교하여 여러 장단점을 가지고 있어 차세대 비휘발성 메모리 기술로 주목받고 있다. 두 기술은 데이터를 저장하고 읽는 방식에서 근본적인 차이가 있다.

플래시 메모리는 트랜지스터의 플로팅 게이트라는 절연된 공간에 전자를 가두어 데이터를 저장한다. 데이터를 쓰거나 지우기 위해서는 비교적 높은 전압이 필요하며, 이 과정에서 시간이 소요되고 소자의 수명에 영향을 미치게 된다. 특히, 데이터를 수정하기 위해서는 블록 단위로 먼저 삭제하는 과정이 필요하다.

반면, PRAM은 칼코겐 유리와 같은 특수 물질이 결정 상태와 비정질 상태 사이를 오갈 때 전기 저항 값이 크게 달라지는 현상을 이용한다. 이 상태 변화는 열을 가해 제어하며, 플래시 메모리보다 빠른 속도로 개별 비트를 직접 수정할 수 있다는 장점이 있다. 또한, 블록 단위 삭제 과정이 필요 없어 쓰기 성능이 뛰어나다.

주요 비교 항목에서 PRAM은 일반적으로 다음과 같은 특징을 보인다.


  • 속도: 플래시 메모리보다 쓰기 속도가 훨씬 빠르다.[60]
  • 내구성: 반복적인 쓰기/지우기 동작에 대한 내구성이 플래시 메모리보다 월등히 높다.[20][61]
  • 데이터 보존성: 전하 누설 문제가 없어 데이터 보존 기간이 길고 안정적이다.[21]
  • 방사선 내성: 방사선 환경에서도 데이터 손실 위험이 적어 우주나 군사 분야에 더 적합하다.


하지만 PRAM에게도 단점은 존재한다. 대표적으로 온도 변화에 민감하여 제조 공정이나 사용 환경에 제약이 따를 수 있으며,[60] 특히 납땜과 같은 고온 공정에서 데이터가 손실될 위험이 있다. 또한, 초기에는 단일 비트 저장 방식이었으나 MLC 기술 개발로 셀 당 저장 용량 문제가 개선되었다.[16]

플래시 메모리는 오랜 기간 개발되어 기술 성숙도가 높고 생산 비용이 상대적으로 저렴하며, MLC 기술이 보편화되어 저장 용량 면에서도 강점을 보여왔다. PRAM은 이러한 플래시 메모리의 장점과 경쟁하며 차세대 메모리 시장에서의 입지를 넓혀가고 있다.

4. 1. 속도

PRAM에서 칼코겐 유리를 결정 상태와 비정질 상태로 변화시키는 데 걸리는 시간은 온도에 따라 달라진다. 일반적으로 약 100ns의 결정화 시간이 사용되는데,[15] 이는 약 2ns 정도의 전환 시간을 가진 현대 DRAM과 같은 기존 휘발성 메모리 장치보다는 길다. 그러나 2006년 삼성전자의 특허 출원에 따르면 PRAM은 5ns 수준의 빠른 전환 시간을 달성할 가능성도 제시되었다.

플래시 메모리는 트랜지스터의 플로팅 게이트에 전자를 저장하거나 방출하는 방식으로 작동한다. 비트 상태를 변경하기 위해서는 플로팅 게이트에 축적된 전하를 배출해야 하는데, 이를 위해 비교적 높은 전압이 필요하며, 이 전압은 출력까지 시간이 걸리는 차지 펌프 회로를 통해 공급된다. 이 때문에 일반적인 플래시 메모리의 쓰기 시간은 데이터 블록 기준으로 약 100μs 정도로, 예를 들어 SRAM의 일반적인 읽기 시간인 바이트당 10ns와 비교하면 약 10,000배 느리다.

이에 비해 PRAM은 메모리 소자를 훨씬 빠르게 전환할 수 있으며, 플래시 메모리와 달리 특정 비트를 다시 쓰기 위해 전체 블록의 데이터를 미리 지울 필요가 없다는 장점이 있다. 따라서 쓰기 작업이 중요한 응용 분야에서는 PRAM이 플래시 메모리보다 훨씬 높은 성능을 제공할 수 있다.[60] PRAM의 높은 성능은 기존 하드 디스크 드라이브보다 수천 배 빠르기 때문에, 메모리 접근 속도가 성능을 좌우하는 비휘발성 메모리 분야에서 주목받고 있다.

이처럼 PRAM의 빠른 스위칭 시간과 내재된 확장성은 플래시 메모리에 비해 매력적인 장점으로 꼽힌다.[19][60] 하지만 PRAM은 온도 변화에 민감하다는 단점이 있어, 실제 생산 라인에 적용하기 위해서는 제조 공정의 개선이 필요할 수 있다.[60]

4. 2. 내구성

플래시 메모리는 쓰기 동작 시 MOSFET 게이트 산화막에 높은 전압을 가해야 하므로, 반복적인 쓰기 과정에서 산화막이 점차 열화되는 문제가 있다.[61] 특히 셀 크기가 작아질수록 쓰기 손상이 더욱 심화되는데, 이는 셀 크기 축소에 비례하여 쓰기 전압을 낮추기 어렵기 때문이다. 이러한 이유로 대부분의 플래시 메모리 장치는 섹터당 약 5,000회 정도의 쓰기 횟수 제한을 가지며, 많은 플래시 컨트롤러는 웨어 레벨링 기술을 사용하여 특정 셀에 쓰기가 집중되는 것을 막고 메모리 수명을 연장시킨다.

반면, PRAM 역시 반복적인 사용으로 인해 성능이 저하되지만, 플래시 메모리와는 다른 메커니즘으로 열화가 진행되며 그 속도도 훨씬 느리다. PRAM의 열화는 주로 프로그래밍 과정에서 발생하는 GST 물질의 열팽창이나 금속 및 기타 물질의 이동(확산), 그리고 아직 명확히 밝혀지지 않은 다른 메커니즘들에 의해 발생하는 것으로 알려져 있다.[20][61] PRAM 장치는 이러한 열화에도 불구하고 약 1억 번[20] (일부 자료에서는 100만 번[61]) 정도의 쓰기 주기를 견딜 수 있는 것으로 알려져 있어, 플래시 메모리보다 훨씬 뛰어난 내구성을 가진다.

4. 3. 전력 소비

플래시 메모리는 MOS 트랜지스터의 플로팅 게이트에 전하(전자)를 저장하여 작동한다. 비트 상태를 변경하려면 게이트에 축적된 전하를 배출해야 하는데, 이때 비교적 높은 전압이 필요하다.[8][9] 이 높은 전압은 출력까지 다소 시간이 걸리는 전하 펌프 회로에 의해 공급된다.[12] 이 때문에 일반적인 플래시 메모리의 쓰기 시간은 데이터 블록 기준으로 약 100 μs 정도로, SRAM의 일반적인 읽기 시간(바이트 기준 약 10 ns)과 비교하면 약 10,000배 느리다. 또한, 플래시 메모리는 셀에 전압이 가해질 때마다 성능 저하가 발생하며, 이러한 손상은 소자 크기가 작아질수록 프로그래밍에 필요한 전압이 리소그래피에 비례하여 줄어들지 않기 때문에 더욱 심화될 수 있다.

반면, PRAM은 상변화 물질의 상태를 변화시켜 데이터를 저장한다. PRAM은 메모리 소자를 플래시 메모리보다 더 빠르게 전환할 수 있으며, 전체 셀 블록을 먼저 지울 필요 없이 단일 비트를 변경할 수 있다. 이 덕분에 쓰기 작업이 중요한 응용 분야에서 훨씬 높은 성능을 제공할 수 있다. PRAM의 높은 성능은 기존 하드 디스크 드라이브보다 수천 배 빠르므로, 현재 메모리 접근 시간에 의해 성능이 제한되는 비휘발성 메모리 역할에 특히 흥미롭다. PRAM 장치는 약 1억 번의 쓰기 주기를 견딜 수 있어, 일반적인 플래시 장치(섹터당 5,000회 쓰기)보다 내구성도 훨씬 뛰어나다.[20] 그러나 초기 PRAM 기술은 재료 품질 및 전력 소비 문제로 인해 상용화에 어려움을 겪기도 했다.[12]

PRAM 셀을 선택하는 방식 또한 전력 소비에 영향을 미친다. 다이오드를 선택기로 사용하면 주어진 셀 크기에 대해 가장 많은 전류를 제공할 수 있지만, 인접 셀에 대한 기생 전류 문제와 더 높은 전압 요구 사항으로 인해 전력 소비가 증가하는 단점이 있다.[22] 특히 대규모 메모리 배열에서는 선택되지 않은 비트 라인에서 발생하는 총 누설 전류가 문제가 될 수 있다. 트랜지스터를 선택기로 사용하면 선택된 비트 라인에서만 역방향 바이어스 누설 전류가 발생하므로, 누설 전류를 크게 줄일 수 있다.[22] 이 누설 전류의 차이는 수십 배에 달할 수 있다.[22]

PRAM의 스위칭 시간과 확장성은 매력적이지만[60], 온도 변화에 민감하다는 점은 주목할 만한 단점이다. 이는 PRAM 기술을 제품에 통합하려는 제조업체의 생산 공정 변경을 요구할 수 있다.

4. 4. 데이터 보존성

플래시 메모리는 트랜지스터의 플로팅 게이트라고 불리는 특수한 구조 안에 전하(전자)를 가두어 정보를 저장한다. 하지만 이 방식은 시간이 지남에 따라 저장된 전하가 조금씩 새어 나가는 '누설' 현상이 발생할 수 있으며, 이는 결국 데이터의 손상이나 손실로 이어질 수 있다.

이에 비해 PRAM은 물질의 상태 변화에 따른 저항 값의 차이를 이용하여 데이터를 기록한다. 이 방식은 전하 누설 문제에서 자유롭기 때문에 데이터 보존 능력이 상대적으로 뛰어나다. PRAM 메모리 소자의 저항 상태는 안정적이어서, 일반적인 작동 온도인 85°C 환경에서 약 300년 동안 데이터 보존이 가능할 것으로 예측된다.[21]

그러나 PRAM은 납땜 과정과 같이 높은 온도에 노출될 경우 저장된 데이터가 손실될 위험이 있다. 특히 최근 환경 규제로 인해 더 높은 온도가 필요한 무연 납땜 방식이 도입되면서 이러한 단점이 더욱 부각될 수 있다. 따라서 PRAM을 사용하는 기기는 부품을 기판에 장착한 후 시스템 내부에서 데이터를 프로그래밍하는 방식을 고려해야 한다.

방사선에 대한 내성 측면에서도 차이가 있다. 전하를 이용하는 플래시 메모리는 방사선에 노출될 경우 데이터가 손상될 위험이 커서 우주 환경이나 군사적 용도로 사용하기에는 제약이 따른다. 반면, PRAM은 상대적으로 방사선에 대한 저항성이 강하여 이러한 특수 환경에서의 활용 가능성이 더 높다.

4. 5. 방사선 내성

플래시 메모리는 정보를 저장하기 위해 트랜지스터의 게이트 내부에 전자를 가두는 방식을 사용한다. 이러한 방식은 방사선에 노출될 경우 저장된 전하가 영향을 받아 데이터가 손상되거나 손실될 위험이 있다. 이 때문에 플래시 메모리는 방사선 환경에 노출되기 쉬운 우주 및 군사 분야에서는 사용하기 어려운 경우가 많다.

반면, PRAM은 물질의 상변화를 이용하여 정보를 저장하므로 방사선에 대한 내성이 상대적으로 높다. 이러한 특성 덕분에 PRAM은 방사선 영향으로 인해 기존 비휘발성 메모리 사용이 제한적인 군사 및 항공 우주 산업에서 유망한 기술로 주목받고 있다.

실제로 BAE 시스템스는 PRAM 기술을 기반으로 한 C-RAM이라는 제품을 출시했으며, 이 제품은 우수한 방사선 내성(래드 하드)과 래치업 현상에 대한 면역성을 갖추고 있다고 주장한다. BAE 시스템스는 C-RAM이 높은 쓰기 내구성(108회)을 바탕으로 우주 시스템에서 기존의 PROM이나 EEPROM을 대체할 수 있을 것으로 기대하고 있다.

5. 기술적 과제

위상 변화 메모리(PRAM)는 플래시 메모리나 DRAM의 잠재적 대안으로 주목받고 있지만, 널리 상용화되기까지는 몇 가지 중요한 기술적 과제를 해결해야 한다.

주요 과제는 다음과 같다.


  • 높은 프로그래밍 전류 밀도: 상변화를 유도하기 위해 매우 높은 전류 밀도(>107 A/cm2)가 필요하다는 점이다. 이는 소자 설계 및 전력 소비 측면에서 부담이 된다.[63][64]
  • 재료 및 공정 문제: 주로 사용되는 GeSbTe(GST)와 같은 칼코겐화물 재료는 식각이나 연마 과정에서 조성이 변할 수 있어 제조 공정이 까다롭다.[17] 또한 고온에서의 재료 안정성 확보도 중요하다.
  • 상변화 특성의 상충 관계: 데이터를 빠르게 쓰기 위해 상변화가 쉽게 일어나도록 만들면, 반대로 상온에서 의도치 않은 상변화가 발생하여 데이터 보존성이 떨어질 수 있다. 이 두 요구사항 사이의 균형을 맞추는 것이 기술적 난제이다.
  • 저항 및 임계 전압 드리프트: 시간이 지남에 따라 특히 비정질 상태의 저항값이 서서히 변하는 드리프트 현상이 발생한다.[34][65] 이는 다치화(MLC) 구현의 신뢰성을 저해하고, 기본적인 2상태(SLC) 동작에도 영향을 줄 수 있다.
  • 동작 온도 범위 제한: 일부 초기 PRAM 제품은 기존 NOR 플래시 메모리 등에 비해 동작 가능한 온도 범위가 상대적으로 좁다는 한계를 보였다.


이러한 기술적 과제들은 PRAM의 성능, 신뢰성, 내구성 및 생산 비용에 직접적인 영향을 미치며, 이를 극복하기 위한 지속적인 연구 개발이 이루어지고 있다.

5. 1. 높은 프로그래밍 전류 밀도

위상 변화 메모리(PRAM)의 주요 과제는 프로그래밍에 필요한 전류 밀도가 매우 높다는 점이다. 이는 107 A/cm2 이상으로, 일반적인 트랜지스터나 다이오드의 105 ~ 106 A/cm2와 비교하면 상당히 높은 수치이다.

이 높은 전류는 발열을 유발하고, 뜨거워진 상변화 물질과 인접한 유전체 사이의 접촉 문제를 일으킨다. 유전체는 고온에서 전류 누설을 일으키거나, 상변화 물질과 다른 비율로 팽창하여 접착력을 잃을 수 있다.

쓰기 지연 시간이 길고 소비 전력이 높은 점도 실용화의 걸림돌이었으나, 최근에는 이러한 문제들을 해결하기 위한 기술들이 제안되고 있다.[63][64]

상변화 메모리는 근본적으로 빠른 쓰기(의도된 상변화)와 안정적인 데이터 보존(의도하지 않은 상변화 방지) 사이에 상충 관계가 존재한다. 상변화가 열에 의해 일어나기 때문에, 빠른 결정화를 위한 조건(높은 온도)이 상온과 너무 가까우면 데이터 보존성이 떨어진다. 적절한 활성화 에너지 설계를 통해 쓰기 시에는 빠르게 결정화하고 평상시에는 결정화 속도를 매우 느리게 만드는 것이 가능하다.

장기적인 저항 및 임계 전압 변화(드리프트) 역시 중요한 문제이다.[34][65] 특히 비정질 고체 상태의 저항이 시간 경과에 따라 멱법칙(~t0.1)에 따라 서서히 증가하는 현상은 다중 레벨 셀(MLC) 구현을 어렵게 만든다. 시간이 지남에 따라 낮은 저항 상태가 높은 저항 상태와 구분하기 어려워질 수 있으며, 임계 전압이 설계치를 벗어나면 기본적인 2상태 동작조차 불안정해질 수 있다.

이러한 특성은 실제 제품의 동작 온도 범위에도 영향을 미친다. 예를 들어, 2010년 4월 누모닉스가 출시한 Omneo PRAM 칩은 대체 목표였던 NOR 플래시 칩(-40°C~85°C)보다 좁은 0°C~70°C의 동작 온도 범위를 가졌다. 이는 높은 프로그래밍 전류를 공급하기 위해 온도에 민감한 p–n 접합을 사용하기 때문일 수 있다.

5. 2. 재료 안정성

위상 변화 메모리(PRAM 또는 PCM)는 여러 가지 재료 및 구조적 안정성 문제를 안고 있다.

가장 큰 과제 중 하나는 프로그래밍에 필요한 전류 밀도가 매우 높다는 점이다(>107 A/cm2). 이는 일반적인 트랜지스터나 다이오드의 전류 밀도(105~106 A/cm2)와 비교했을 때 상당히 높은 수치이다.

또한, 상변화가 일어나는 고온의 영역과 인접한 유전체 사이의 접촉도 중요한 문제이다. 유전체는 높은 온도에서 전류 누설을 일으킬 수 있으며, 상변화 물질과 다른 열팽창률로 인해 시간이 지남에 따라 접착력을 잃을 수도 있다.

상변화 메모리는 근본적으로 의도된 빠른 상변화와 의도하지 않은 느린 상변화(데이터 보존) 사이의 상충 관계를 가진다. 이는 상변화가 열에 의해 구동되는 과정이기 때문에 발생한다. 빠른 결정화를 가능하게 하는 열 조건이 평상시의 대기 조건(예: 실온)과 너무 가까우면 데이터 보존 능력이 떨어질 수 있다. 따라서 쓰기 동작 시에는 빠른 결정화가 가능하면서도, 평상시에는 결정화가 매우 느리게 진행되도록 적절한 활성화 에너지를 설계하는 것이 중요하다.

장기적인 저항 및 임계 전압 드리프트 현상 역시 주요 과제이다.[34][65] 비정질 상태의 저항은 시간이 지남에 따라 멱법칙(~t0.1)에 따라 서서히 증가하는 경향이 있다. 이러한 드리프트 현상은 여러 저항 상태를 이용하는 멀티 레벨(다치화) 작동의 신뢰성을 심각하게 저해할 수 있다. 낮은 저항 상태가 시간이 지나면서 높은 저항 상태와 구분하기 어려워질 수 있으며, 임계 전압이 설계된 값 이상으로 상승하면 기본적인 2상태 작동마저 불안정해질 수 있다.

동작 온도 범위의 제약도 문제점이다. 예를 들어, 2010년 뉴모닉스가 발표한 PRAM 칩은 0°C에서 70°C 사이에서 작동했는데, 이는 대체 목표였던 NOR 플래시의 일반적인 동작 온도 범위(-40°C~85°C)보다 좁다. 이는 PRAM이 높은 쓰기 전류를 공급하기 위해 온도 변화에 민감한 p-n 접합 구조를 사용할 수 있기 때문으로 추정된다.

이러한 문제들, 특히 쓰기 지연 시간과 높은 소비 전력은 PRAM의 실용화를 어렵게 만드는 요인이었으나, 최근에는 이를 해결하기 위한 다양한 기술들이 제안되고 있다.[63][64]

5. 3. 저항 및 임계 전압 드리프트

위상 변화 메모리(PRAM)가 해결해야 할 주요 과제 중 하나는 시간이 지남에 따라 전기 저항과 임계 전압이 점차 변하는 드리프트(drift) 현상이다.[34][65] 특히 비정질 상태일 때 저항값이 시간(t)에 따라 멱법칙(~t0.1)을 따르며 서서히 증가하는 경향을 보인다.

이러한 저항 및 임계 전압의 변화는 여러 단계의 저항값을 구분하여 데이터를 저장하는 다중 레벨 셀(MLC) 방식의 구현을 어렵게 만든다. 시간이 지나면서 상대적으로 낮은 저항 상태가 더 높은 저항 상태로 잘못 인식될 수 있기 때문이다. 또한, 임계 전압이 초기에 설정된 값보다 높아지면, 단순히 켜고 끄는 두 가지 상태만을 사용하는 기본적인 2상태 작동 방식(SLC, Single Level Cell)마저 불안정해질 수 있다.

6. 응용 분야

PRAM은 기존 플래시 메모리나 DRAM과 같은 메모리 기술이 미세 공정의 한계에 직면할 것으로 예상됨에 따라[13] 차세대 비휘발성 메모리로서 다양한 응용 가능성을 보여주고 있다. 빠른 속도, 높은 내구성, 비휘발성 등의 특징을 바탕으로 여러 분야에서 활용될 잠재력을 가지고 있다.

주요 응용 분야 중 하나는 고밀도 저장 장치 개발이다. 2004년 나노칩(Nanochip)은 MEMS 기술을 이용한 프로브 저장 장치에 PRAM 기술을 적용하기 위해 라이선스를 획득했다. 이 방식은 솔리드 스테이트 방식은 아니지만, 칼코겐으로 코팅된 작은 플래터를 수많은 전기 프로브 아래로 이동시키며 데이터를 읽고 쓰는 방식으로 작동한다. HP의 마이크로 무버 기술과 같은 정밀 제어 기술이 결합되면, 이론적으로 평방 인치당 1 Tbit(125 GB) 이상의 매우 높은 저장 밀도를 달성할 수 있을 것으로 기대된다. 이는 IBM의 밀리피드 기술과 유사한 접근 방식이다.

또한 PRAM은 방사선에 대한 내성이 상대적으로 강하여, 기존 비휘발성 메모리의 사용이 제한적인 군사 및 항공 우주 분야에서도 유망한 기술로 평가받는다.[20] 이 외에도 빠른 쓰기 속도를 활용하여 모바일 기기의 성능 향상에 기여할 수 있으며,[28][29] 고유한 물리적 특성을 이용하여 메모리 내에서 직접 연산을 수행하는 인 메모리 컴퓨팅과 같은 새로운 컴퓨팅 패러다임의 기반 기술로도 연구되고 있다.[31] 삼성전자, SK 하이닉스와 같은 국내 기업들도 PRAM 기술 개발 및 상용화 노력에 참여하고 있다.[26][28]

6. 1. 비휘발성 메모리

플래시 메모리와 DRAM 기술이 미세 공정화에 따른 집적도 향상에 어려움을 겪을 것으로 예상되면서, PRAM(Phase-change RAM)이 유력한 차세대 비휘발성 메모리 기술로 다시 주목받고 있다.[13] PRAM은 칼코겐 유리의 결정 상태와 비정질 상태 간의 전기 저항 값 차이를 이용하여 데이터를 저장한다. 비정질 상태는 높은 저항을 가지며 이진수 0을, 결정 상태는 낮은 저항을 가지며 1을 나타낸다. 주로 게르마늄(Ge), 안티몬(Sb), 텔루륨(Te)의 합금인 GeSbTe(GST)가 사용되며, 열을 가해 상태를 변화시킨다.

PRAM은 여러 측면에서 기존 플래시 메모리와 비교된다.

  • 작동 방식: 플래시 메모리는 MOSFET의 절연된 게이트(부유 게이트 또는 전하 트랩)에 전자를 저장하여 문턱 전압(Vth)을 변화시키는 방식으로 작동한다. 데이터를 변경하려면 저장된 전하를 제거해야 하는데, 이를 위해 비교적 높은 전압과 전하 펌프가 필요하며 시간이 소요된다. 반면, PRAM은 칼코겐 물질에 열을 가해 결정 상태와 비정질 상태로 변화시키며 저항 값을 바꾼다.
  • 성능 (속도): PRAM은 플래시 메모리보다 훨씬 빠른 쓰기 속도를 제공한다. 플래시 메모리는 데이터를 쓰기 전에 블록 단위로 지워야 하지만, PRAM은 비트 단위로 직접 상태를 변경할 수 있다. 일반적인 플래시 메모리의 쓰기 시간은 데이터 블록 기준으로 약 100μs인 반면, PRAM의 상태 전환 시간은 일반적으로 약 100ns이며,[15] 삼성전자는 5ns 수준의 전환 시간도 가능하다고 발표한 바 있다. 이러한 빠른 속도는 메모리 접근 시간에 성능이 좌우되는 고성능 컴퓨팅 환경에서 PRAM을 매력적인 대안으로 만든다.
  • 내구성 (쓰기 수명): 플래시 메모리는 쓰기/지우기 과정에서 셀이 손상되어 쓰기 횟수에 제한이 있다. 일반적으로 섹터당 약 5,000회의 쓰기 수명을 가지며, 마모 평준화 기술로 수명을 연장한다. PRAM 역시 사용에 따라 성능이 저하되지만, 약 1억 번의 쓰기 주기를 견딜 수 있어 플래시 메모리보다 훨씬 내구성이 뛰어나다.[20] PRAM의 성능 저하는 주로 프로그래밍 중 GST의 열팽창, 금속 이동 등의 요인에 의해 발생한다.
  • 데이터 보존성: 플래시 메모리는 시간이 지남에 따라 게이트에 저장된 전하가 누설되어 데이터가 손실될 수 있다. PRAM의 저항 상태는 상대적으로 안정적이어서, 85°C의 작동 온도에서도 300년 동안 데이터를 보존할 수 있을 것으로 예상된다.[21]
  • 밀도 (MLC): 플래시 메모리는 하나의 셀에 여러 비트(주로 2비트, MLC)를 저장하여 메모리 밀도를 높이는 기술이 일반화되었다. PRAM은 초기에는 셀당 1비트만 저장했지만, 인텔과 ST마이크로일렉트로닉스가 2008년 부분적인 결정 상태를 이용해 셀당 2비트를 저장하는 MLC PRAM 프로토타입을 발표했으며,[16] 이후 IBM과 SK 하이닉스 등도 멀티 비트 PRAM 기술 개발에 참여하고 있다.[25][26]
  • 방사선 내성: 플래시 메모리는 전하를 저장하는 방식 때문에 방사선에 취약하여 우주 및 군사 분야 적용에 한계가 있다. PRAM은 상대적으로 방사선에 대한 내성이 높아 이러한 환경에 더 적합하다. BAE 시스템스는 C-RAM이라는 PRAM 제품을 통해 우수한 방사선 내성(래드 하드)과 래치업 면역성을 강조하며, 108회의 쓰기 내구성을 바탕으로 우주 시스템의 PROM이나 EEPROM을 대체할 가능성을 제시하고 있다.


하지만 PRAM에도 단점이 존재한다. 온도 변화에 민감하여 제조 공정에서 특별한 고려가 필요할 수 있으며, 특히 무연 납땜 공정에서 요구되는 고온으로 인해 인쇄 회로 기판에 실장 시 저장된 데이터가 손실될 수 있다. 따라서 PRAM을 사용하는 시스템은 납땜 후 장치 내에서 데이터를 프로그래밍하는 기능이 필요하다.

PRAM 셀을 선택하는 소자로는 다이오드, 바이폴라 접합 트랜지스터, MOSFET 등이 사용될 수 있다. 다이오드나 BJT는 높은 전류를 제공할 수 있지만, 다이오드의 경우 기생 전류 문제와 높은 동작 전압 요구로 인한 전력 소비 증가가 단점이다. 또한 미세 공정에서는 도펀트 분포의 불균일성 문제도 고려해야 한다. 칼코겐화물 기반 임계 스위치 등 다른 선택 소자들도 연구되고 있다.[22]

이러한 특성들을 바탕으로 PRAM은 빠른 쓰기 속도, 높은 내구성, 우수한 데이터 보존성 및 방사선 내성을 요구하는 다양한 분야에서 플래시 메모리를 대체하거나 보완할 잠재력을 가진 비휘발성 메모리 기술로 평가받고 있다.

6. 2. 모바일 기기

2009년 6월, 삼성전자와 누모닉스 B.V.는 PRAM 시장 맞춤형 하드웨어 제품 개발을 위한 협력을 발표했다.[28] 이후 2010년 4월, 누모닉스는 NOR 호환 위상 변화 메모리인 Omneo 라인을 발표했다.[29] 같은 해 가을, 삼성전자는 스마트폰 등 모바일 기기에 사용하기 위한 멀티칩 패키지(MCP) 형태의 512Mb PRAM(위상 변화 메모리)을 출하할 계획이라고 발표했다. 이는 PRAM 기술이 차세대 모바일 기기 메모리로 주목받고 있음을 보여주는 사례이다.

6. 3. 항공 우주 및 군사

플래시 메모리는 데이터를 기억할 때 전자를 가두는 방식 때문에 방사선에 의해 데이터가 파괴되기 쉬워, 이 때문에 항공 우주기나 군사적인 용도로는 사용하기 어렵다.[62] 반면, PRAM은 방사선에 대한 내성이 상대적으로 강하여, 플래시와 같은 표준 비휘발성 메모리의 사용이 실용적이지 않은 군사 및 항공 우주 산업에서도 유망한 기술로 여겨진다.

영국의 방산업체인 BAE 시스템스는 C-RAM이라고 부르는 PRAM 장치를 출시했는데, 이 장치는 우수한 방사선 경화(rad-hard) 성능과 래치업(latch-up) 면역성을 지닌다고 알려져 있다. 또한 BAE 시스템스는 이 장치가 1억 번(108)의 쓰기 주기 내구성을 가진다고 주장하며,[20] 이를 통해 우주 시스템에서 기존의 PROM 및 EEPROM을 대체할 수 있는 경쟁력을 갖춘 기술로 평가받고 있다.

6. 4. 인 메모리 컴퓨팅

최근 PRAM을 인 메모리 컴퓨팅(In-Memory Computing)에 적용하려는 연구가 활발히 진행되고 있다.[31] 이는 PRAM이 가진 아날로그 저장 능력과 키르히호프의 회로 법칙을 이용하여, 메모리 배열 안에서 직접 행렬-벡터 곱셈 연산과 같은 계산을 수행하는 방식이다. 이러한 PRAM 기반의 인 메모리 컴퓨팅은 아주 높은 계산 정밀도가 필요하지 않은 딥 러닝이나 통계적 추론 같은 분야에서 유용하게 활용될 수 있다.[32] 2021년에는 IBM이 14nm CMOS 기술을 기반으로 다단계 PRAM을 활용한 본격적인 인 메모리 컴퓨팅 코어를 발표하기도 했다.[33]

7. 주요 기업 및 연구 동향

PRAM 기술은 1960년대 스탠퍼드 R. 오브신스키(Stanford R. Ovshinsky)의 칼코겐 유리 연구에서 시작되었으며,[52] 인텔의 공동 창립자 고든 무어 역시 1970년대 초 이 기술의 가능성에 주목했다.[12][55] 초기에는 재료 및 전력 소비 문제로 상용화되지 못했으나, 기존 플래시 메모리와 DRAM의 미세화 한계가 예상되면서 다시금 차세대 메모리 기술로 주목받고 있다.[13][56]

이러한 배경 속에서 인텔과 ST마이크로일렉트로닉스, 삼성전자 등 주요 반도체 기업들이 PRAM 기술 연구 개발을 주도해왔다. 이들 기업은 초기 프로토타입 개발부터 시작하여 저장 용량을 늘리기 위한 MLC 기술 개발[16], 생산 공정 개선 등 상용화를 위한 노력을 지속하고 있다.

또한 IBM, SK 하이닉스, 누모닉스 B.V. 등 여러 기업들이 기술 라이선스, 공동 개발, 자체 연구 등을 통해 PRAM 기술 경쟁에 참여하며 기술 발전과 시장 형성에 기여하고 있다.[26][28] 특히 SK 하이닉스는 IBM과의 협력을 통해 기술력을 확보하는 등 국내 기업들의 활약도 주목할 만하다.[26]

7. 1. 삼성전자

2006년 1월, 삼성전자는 특허 출원을 통해 PRAM이 5 ns의 빠른 전환 시간을 달성할 수 있다고 밝혔다. 같은 해 9월, 삼성전자는 다이오드 스위치를 이용한 512 Mb (64 MB) 용량의 PRAM 프로토타입을 발표했다.[23] 이 프로토타입은 당시 상용화된 플래시 메모리보다 작은 46.7nm의 셀 크기를 구현하여 높은 메모리 밀도로 주목받았다. 이는 PRAM이 MRAM이나 FeRAM과 달리 특정 틈새 시장을 넘어 플래시 메모리와 경쟁할 수 있는 가능성을 보여주었으며, 특히 NOR 플래시의 유력한 대체 기술로 부상했다. NOR 플래시는 삼성전자의 PRAM 프로토타입과 비슷한 수준의 밀도를 제공하며, NAND 플래시와 달리 비트 단위 접근이 가능하다는 장점이 있었다.

2009년 6월, 삼성전자는 누모닉스 B.V.와 PRAM 시장을 위한 맞춤형 하드웨어 제품 개발에 협력하기로 발표했다.[28] 이후 2010년 4월 누모닉스가 128Mbit NOR 호환 PRAM인 Omneo 라인을 발표했으며,[29] 삼성전자는 2010년 가을까지 모바일 핸드셋에 사용될 512Mb PRAM 멀티칩 패키지(MCP)를 출하할 계획이라고 밝혔다.

7. 2. 인텔 및 ST마이크로일렉트로닉스

인텔(Intel)과 ST마이크로일렉트로닉스(ST Microelectronics)는 PRAM 기술 개발의 초기 단계부터 중요한 역할을 수행했다. 인텔의 공동 창립자인 고든 무어는 이미 1970년에 이 기술의 가능성에 주목하는 기사를 발표한 바 있다.[12][55]

본격적인 개발은 시간이 흐른 뒤 재개되었다. 2006년 10월, 인텔 개발자 포럼(IDF)에서 인텔과 ST마이크로일렉트로닉스는 공동으로 개발한 PRAM 장치를 시연했다.[24] 이들은 이탈리아 아그라테에 위치한 ST마이크로일렉트로닉스 연구소에서 생산한 128Mb 용량의 시제품을 선보였으며, 이는 당시 기술의 개념 증명 단계에 해당한다고 밝혔다.[24]

2008년 2월, 두 회사는 한 단계 더 나아가 최초의 MLC(Multi-Level Cell) PRAM 배열 프로토타입을 공개했다.[16] 이 기술은 하나의 물리적 셀에 두 개의 논리 비트를 저장할 수 있게 하여, 기존의 단순한 비정질/결정질 상태 외에 추가적인 중간 상태를 활용함으로써 메모리 저장 용량을 두 배로 늘리는 성과를 거두었다. 예를 들어, 128Mb의 물리적 배열에 256Mb 상당의 데이터를 저장할 수 있게 된 것이다.[16] 같은 해 2월, 인텔과 ST마이크로일렉트로닉스는 'Alverstone'이라는 코드명의 첫 PRAM 제품 시제품(90nm 공정, 128Mb 용량)을 고객들에게 출하하며 상용화를 향한 구체적인 움직임을 보였다.[27]

이후에도 ST마이크로일렉트로닉스는 PRAM 기술 개발을 지속하여, 2018년 12월에는 자동차 제어 장치용으로 설계된 28nm 공정 기반의 16MB 임베디드 PRAM(ePCM) 어레이의 설계 및 성능 데이터를 발표하는 등 기술 발전을 이어가고 있다.[30]

7. 3. 기타 기업 및 연구 기관

2004년 8월, 나노칩(Nanochip)은 MEMS (미세 전기 기계 시스템) 프로브 저장 장치에 사용하기 위해 PRAM 기술을 라이선스했다. 이 방식은 솔리드 스테이트가 아닌, 칼코겐으로 코팅된 작은 플래터를 수많은 전기 프로브 아래로 움직여 데이터를 읽고 쓰는 방식이다. HP의 마이크로 무버 기술을 활용하면 플래터를 3nm 수준으로 정밀하게 제어할 수 있어, 이론적으로 평방 인치당 1 Tbit(125 GB) 이상의 높은 저장 밀도를 구현할 수 있다. 이는 IBM의 밀리피드 기술과 유사한 접근 방식이다.

PRAM은 방사선 영향 때문에 기존의 플래시 메모리와 같은 비휘발성 메모리 사용이 어려운 군사 및 항공 우주 분야에서도 주목받는 기술이다. BAE 시스템스(BAE Systems)는 C-RAM이라는 이름의 PRAM 장치를 출시했는데, 이 장치는 방사선에 강하고(래드 하드) 래치업 현상에도 면역성이 있다고 알려졌다. 또한 BAE 시스템스는 108회의 쓰기 내구성을 주장하며, 우주 시스템에서 PROM이나 EEPROM을 대체할 가능성을 제시했다.

2008년 2월, 인텔(Intel)과 ST마이크로일렉트로닉스(STMicroelectronics)는 최초의 MLC PRAM 배열 프로토타입을 공개했다. 이 프로토타입은 하나의 물리적 셀에 두 개의 논리 비트를 저장하여, 128 Mb 용량의 물리적 배열에 256 Mb의 데이터를 저장하는 효과를 냈다. 이는 기존의 완전 비정질 상태와 완전 결정 상태 외에, 부분적으로 결정화된 두 가지 중간 상태를 추가로 활용하여 저장 밀도를 두 배로 높인 것이다.[16] 같은 해, 두 회사는 첫 PRAM 제품 시제품인 '알버스톤'(Alverstone)을 고객에게 출하했다. 이 제품은 90nm 공정으로 제작된 128 Mb (16MB) 용량이었다.[27]

2009년 6월, 삼성전자와 누모닉스 B.V.는 PRAM 시장을 겨냥한 맞춤형 하드웨어 제품 개발을 위해 협력한다고 발표했다.[28] 이후 2010년 4월, 누모닉스는 128 Mbit NOR 플래시 메모리와 호환되는 '옴네오'(Omneo) 라인의 PRAM 제품을 발표했다.[29] 삼성전자는 2010년 가을까지 모바일 기기에 사용될 512 Mb 용량의 PRAM을 멀티칩 패키지(MCP) 형태로 출하할 계획이라고 밝혔다.

2011년 6월,[25] IBM은 높은 성능과 안정성을 갖춘 멀티 비트 상변화 메모리 개발 성공을 발표했다. 이어서 SK 하이닉스는 IBM과 멀티 레벨 PRAM 기술 공동 개발 및 기술 라이선스 계약을 체결하며 PRAM 기술 확보에 나섰다.[26]

참조

[1] 논문 An overview of phase-change memory device physics 2020-03-30
[2] 논문 Recent Progress in Phase-Change Memory Technology https://ieeexplore.i[...] 2016-06
[3] 논문 Interfacial phase-change memory 2011-07
[4] 논문 Resistance switching memories are memristors 2011
[5] 웹사이트 HP and Hynix to produce the memristor goods by 2013 https://www.theregis[...] 2012-03-07
[6] 논문 Fundamental Issues and Problems in the Realization of Memristors 2012
[7] 논문 On the physical properties of memristive, memcapacitive and meminductive systems 2013
[8] 논문 Memory cell using bistable resistivity in amorphous As-Te-Ge film Iowa State University
[9] 논문 Chalcogenide glass bistable resistivity (Ovonic) memories
[10] 간행물 "Electric-Field Induced Filament Formation in As-Te-Ge Semiconductor"
[11] 웹사이트 A Cinematic Study of Mechanisms of Phase Change Memory https://www.youtube.[...] YouTube 2013-09-17
[12] 논문 Nonvolatile and reprogramable, the read-mostly memory is here https://objective-an[...] 2022-04-22
[13] 웹사이트 Is NAND flash memory a dying technology? http://features.tech[...] Techworld 2010-02-04
[14] 논문 Coexistence of tetrahedral- and octahedral-like sites in amorphous phase change materials
[15] 서적 2003 Symposium on VLSI Technology. Digest of Technical Papers
[16] 뉴스 A Memory Breakthrough https://www.technolo[...] 2008-02-04
[17] 웹사이트 Will phase-change memory replace flash memory? http://www.kurzweila[...] KurzweilAI 2013-09-17
[18] 논문 Phase transition characteristics of Al-Sb phase change materials for phase change memory application
[19] 논문 Toward the Ultimate Limit of Phase Change in Ge2Sb2Te5
[20] 웹사이트 Intel to Sample Phase Change Memory This Year http://dailytech.com[...] 2007-06-30
[21] 논문 Reliability study of phase-change nonvolatile memories
[22] 서적 Symposium G – Materials and Physics for Nonvolatile Memories II Cambridge University Press
[23] 웹사이트 SAMSUNG Introduces the Next Generation of Nonvolatile Memory—PRAM http://www.samsung.c[...]
[24] 웹사이트 Intel Previews Potential Replacement for Flash http://www.eweek.com[...]
[25] 웹사이트 IBM develops 'instantaneous' memory, 100x faster than flash https://www.engadget[...] engadget 2011-06-30
[26] 웹사이트 SK hynix and IBM Sign Joint Development for PCRAM https://news.skhynix[...] 2022-02-05
[27] 웹사이트 Intel, STMicroelectronics Deliver Industry's First Phase Change Memory Prototypes http://www.numonyx.c[...] Numonyx 2008-08-15
[28] 웹사이트 Samsung Electronics and Numonyx Join Forces on Phase Change Memory http://www.samsung.c[...] Samsung 2009-06-23
[29] 웹사이트 Samsung to ship MCP with phase-change http://www.eetimes.c[...] EE Times 2010-05-03
[30] 웹사이트 Phase-Change Memory (PCM) - Technology, Advantages & Applications - STMicroelectronics https://www.st.com/c[...] 2022-07-08
[31] 논문 Experimental Demonstration and Tolerancing of a Large-Scale Neural Network (165 000 Synapses) Using Phase-Change Memory as the Synaptic Weight Element https://ieeexplore.i[...] 2015-11
[32] 논문 Memory devices and applications for in-memory computing https://www.nature.c[...] 2020-07
[33] 논문 HERMES-Core–A 1.59-TOPS/mm² PCM on 14-nm CMOS In-Memory Compute Core Using 300-ps/LSB Linearized CCO-Based ADCs 2022
[34] 논문 Fundamental drift of parameters in chalcogenide phase change memory
[35] 논문 Vitreous Semiconductors (I)
[36] 논문 Vitreous Semiconductors (II)
[37] 웹사이트 Phase Change to Replace Flash? https://web.archive.[...]
[38] 웹사이트 IT news, careers, business technology, reviews https://www.computer[...]
[39] Youtube Engadget Samsung PRAM chips go into mass production https://www.engadget[...]
[40] 웹사이트 Samsung moves phase-change memory to production http://www.eetimessu[...]
[41] 웹사이트 Intel and Numonyx Achieve Research Milestone with Stacked, Cross Point Phase Change Memory Technology https://www.intel.co[...]
[42] 웹사이트 Numonyx to Present Phase-Change Memory Research Results at Leading Technology Industry Conference http://investors.mic[...]
[43] 웹사이트 Numonyx Memory Solutions - Numonyx Introduces New Phase Change Memory Devices https://web.archive.[...] 2010-04-25
[44] 웹사이트 Page Not Found - SAMSUNG https://web.archive.[...]
[45] 서적 2011 IEEE International Solid-State Circuits Conference
[46] 웹사이트 A 20nm 1.8V 8Gb PRAM with 40MB/s Program Bandwidth http://www.miracd.co[...] 2012-01-31
[47] 웹사이트 Micron Announces Availability of Phase Change Memory for Mobile Devices http://investors.mic[...]
[48] 웹사이트 Micron: Hot DRAM. We don't need no steenkin' PCM https://www.theregis[...] The Register 2014-01-14
[49] 웹사이트 IBM demonstrates next-gen phase-change memory that's up to 275 times faster than your SSD http://www.extremete[...] ExtremeTech 2014-05-08
[50] 웹사이트 Western Digital's HGST division creates new phase-change SSD that's orders of magnitude faster than any NAND flash drive on the market http://www.extremete[...] ExtremeTech 2014-08-06
[51] 논문 Interfacial phase-change memory 2011-07
[52] 학위논문 Memory Devices Using Bistable Resistivity in Amorphous As-Te-Ge Films Iowa State University 1969-01
[53] 논문 Chalcogenide glass bistable resistivity (Ovonic) memories https://doi.org/10.1[...] IEEE
[54] 논문 "Electric-Field Induced Filament Formation in As-Te-Ge Semiconductor"
[55] Youtube A Cinematic Study of Mechanisms of Phase Change Memory https://www.youtube.[...] YouTube 2013-09-17
[56] 웹사이트 Is NAND flash memory a dying technology? http://features.tech[...] Techworld 2010-02-04
[57] 문서 2003 Symposium on VLSI Technology
[58] 웹사이트 A Memory Breakthrough http://www.technolog[...] Technology Review 2008-02-04
[59] 웹사이트 I.V. Karpov, D. Kencke, D. Kau, S. Tang and G. Spadini, MRS Proceedings, Volume 1250, 2010 http://journals.camb[...]
[60] 논문 Toward the Ultimate Limit of Phase Change in Ge2Sb2Te5
[61] 웹사이트 Intel to Sample Phase Change Memory This Year http://dailytech.com[...] 2007-06-30
[62] 논문 Reliability study of phase-change nonvolatile memories https://doi.org/10.1[...] IEEE
[63] 웹사이트 A Survey of Power Management Techniques for Phase Change Memory https://www.academia[...]
[64] 웹사이트 A Survey Of Architectural Approaches for Managing Embedded DRAM and Non-volatile On-chip Caches https://www.academia[...]
[65] 논문 Fundamental drift of parameters in chalcogenide phase change memory https://doi.org/10.1[...] AIP Publishing
[66] 저널 An overview of phase-change memory device physics 2020-03-30
[67] 저널 Recent Progress in Phase-Change Memory Technology https://ieeexplore.i[...] 2016-06
[68] 저널 Interfacial phase-change memory 2011-07
[69] 인용 Resistance switching memories are memristors 2011
[70] 인용 HP and Hynix to produce the memristor goods by 2013 https://www.theregis[...] 2012-03-07
[71] ArXiv Fundamental Issues and Problems in the Realization of Memristors 2012
[72] 저널 On the physical properties of memristive, memcapacitive and meminductive systems 2013


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