SK하이닉스가 낸드플래시 메모리를 기반으로 모바일용 소프트웨어를 결합한 완제품 ‘UFS 4.1’을 개발했다고 22일 밝혔다.

해당 제품에는 세계 최고층인 321단 1Tb(테라비트) TLC 4D 낸드플래시 메모리가 사용됐으며, 모바일에서 온디바이스 AI를 안정적으로 구현하는 것이 목적이다.

SK하이닉스는 UFS 4.1 솔루션을 통해 플래그십 스마트폰 시장에서 메모리 경쟁력이 강화될 것으로 기대했다.

한편 이번 제품의 특징으로는 점차 얇아지는 모바일 기기 트렌드에 맞춰 칩의 두께를 1mm에서 0.85mm로 줄인 것이 꼽힌다.

또 전력 효율 역시 이전 세대인 238단 낸드플래시와 비교해 7% 더 개선됐다.

UFS 4.1은 순차 읽기 최대 성능이 초당 4300MB(메가바이트) 수준이며, 멀티태스킹 능력의 핵심인 랜덤 읽기·쓰기 속도 역시 전 세대보다 각각 15%·40% 향상됐다.

이는 온디바이스 AI 구현에 필요한 데이터를 지연 없이 공급하면서도 앱 실행 속도와 반응성을 높인다.

SK하이닉스는 UFS 4.1을 512GB(기가바이트)와 1TB(테라바이트)의 2가지 버전으로 나누어 연내에 고객사 인증까지 마친다는 계획이다.

인증이 순조롭게 끝나면 내년 1분기부터는 본격적으로 양산을 시작하게 된다.

SK하이닉스 안현 CDO는 "이번 제품 출시를 필두로 세계 최고층 321단 4D 낸드 기반 소비자용, 데이터센터용 SSD 제품도 연내 개발을 완료할 계획"이라고 말했다.

또 "낸드 부문에서도 AI 기술 경쟁력을 갖춘 제품 포트폴리오를 구축해 '풀스택 AI 메모리 프로바이더'로서의 입지를 굳건히 하겠다"라고 강조했다.

321단 최고층 낸드플래시 메모리 기반 모바일 솔루션 'UFS 4.1' [SK하이닉스 제공]

현재 글로벌 UFS 시장은 온디바이스 AI 확산과 맞물려 4.0에서 4.1 세대로 빠르게 진화하고 있다.

2022년 공개된 UFS 4.0은 최대 46.4Gbps 속도를 제공하며 모바일·자동차·IoT에 적용돼 왔고, 2025년 JEDEC이 확정한 UFS 4.1은 데이터 조각 모음 최적화, 오류 처리 강화, 버퍼 조정 등 기능을 추가해 AI 연산에 특화됐다.

SK하이닉스 외에도 삼성전자, 마이크론이 나란히 차세대 UFS 기술을 선보이며 경쟁 구도를 형성하고 있다.

삼성전자는 저전력·보안 기능을 강화한 UFS 4.1을, 마이크론은 자체 펌웨어와 G9 NAND를 기반으로 4100MB/s 전송 속도를 구현해 대응 중이다.

초고층 낸드 기술은 메모리 셀을 수직 적층해 용량과 효율을 높이는 방식으로, SK하이닉스는 321단 제품에서 플레인 병렬 처리 기술을 적용해 속도를 100% 개선하고 전력 효율을 강화했다.

다만 ‘Plug 에칭’ 공정 난이도, 상·하층 간 선폭 편차로 인한 소자 열화 등 제조 난제가 따른다.

그럼에도 초고층 낸드 경쟁은 용량 확대와 AI 최적화 수요에 대응하는 핵심 동력으로 작용하고 있다.

데이터센터와 소비자용 SSD 시장도 AI 수요 확산으로 고성능·대용량 제품 중심으로 재편되고 있다.

SK하이닉스 산하 솔리다임은 245TB급 SSD를 준비하며, AI 연산 가속기와 메모리 간 데이터 흐름을 최적화하는 컨트롤러 기술이 경쟁 포인트로 부상했다.

글로벌 AI 서버 시장이 성장하면서 데이터센터 DRAM 탑재 용량도 크게 늘어나고 있다.

SK하이닉스가 강조한 ‘풀스택 AI 메모리 프로바이더’ 전략은 이러한 흐름을 겨냥해 소비자용과 데이터센터용 모두를 아우르는 포트폴리오를 구축하는 것으로 볼 수 있다.