삼성전자·SK하이닉스에 이어 마이크론도 DDR5를 양산한다. 개시 시점은 내년 초다.

삼성전자·SK하이닉스는 최근 개최된 국제 반도체 회의(ISSSC)에서 연말 DDR5 D램을 출시할 계획이라고 밝힌 바 있다.

마이크론은 지난해 5월 DDR5 4400MT/s D램 프로토타입 테스트를 마쳤으며 연말 초도 생산, 내년 초 양산으로 16Gb DDR5에 대한 생산 계획을 수립했다고 28일 밝혔다.

국제반도체표준협의기구(JEDEC)에서 DDR5 최종 규격 발표를 미루고 있다. 이에 연말 규격이 제정되면 그 이후 양산을 시작할 예정이다. 이를 위해 DDR5 인터페이스 설계자산(IP)을 제공하는 케이던스와 협력 중이다. 

DDR5는 DDR4의 차세대 규격으로, 신뢰성·가용성·서비스용이성(RAS, Reliability·Availability·Serviceability) 개선 및 전력 절감, 획기적 성능을 목표로 표준화가 진행 중이다.

특히 DDR5는 아키텍처 전체를 뜯어 고치는 만큼 이전보다 더 많은 변화가 있을 것으로 예상된다. 중앙처리장치(CPU)의 코어 수가 시스템 메모리 대역폭을 능가하는 속도로 증가하면서 아키텍처를 바꿔 대역폭을 늘려야한다는 요구가 있었다.

DDR5의 가장 큰 특징은 대용량·고성능·저전력이다. 입출력(I/O) 속도는 4266~6400MT/s, 1.1V의 전압에 3%(0.033V)의 변동 폭을 지원하며 모듈 당 2개의 독립된 32/40비트 채널을 갖춘다. 대역폭은 DDR4 3200과 비교해 DDR5 3200이 1.36배 높아지고, DDR5 4800의 경우에는 1.87배 높아진다. 

대역폭 또한 넓혔다. 먼저 서버 응용 프로그램에서 고속 신호처리의 한계에 도전한다. DDR4 3200 MT/s와 DDR5 3200 MT/s을 시스템 레벨에서 시뮬레이션해보면 DDR5의 유효 대역폭이 DDR4 대비 1.36배 넓다.

설계 부분도 전반적으로 개선된다. DDR5 4800MT/s의 데이터 속도는 유효 대역폭을 1.87배 증가시킬 가능성이 있다. DDR5는 전체 아키텍처 변경뿐 아니라, 데이터 속도 증가로 인해 현재 상태의 두 배 이상 시스템 대역폭을 계속 증가시킬 것이다.

그 외, 동작전압 1.1V에 실효 클럭 4800MHz부터 6400MHz까지 표준화될 것으로 예상된다. 현재 마이크론의 기술 상태나 발전 속도를 감안했을 때, DDR4가 DDR3를 대체했던 것과 유사하게 향후 5년은 많은 시스템의 표준이 될 가능성이 높을 것으로 보인다.

시간은 조금 걸릴 것으로 예상된다. DDR3에서 DDR4로 전환하는데 2~3년이 걸렸던 점을 미루어 짐작하건대, DDR4에서 DDR5로의 전환도 2~3년 정도 소요될 것으로 예상된다.

시장에서는 DDR5가 DRAM의 신규수요를 이끌 것이라고 기대하고 있다.

마이크론은 18나노 이하 공정을 사용해 16Gb DDR5 메모리를 만들 계획이다. 데스크탑PC용 양산은 내년, 산업용·임베디드용 시장까지 안착하려면 2021년 이후에 양산 물량이 최대화될 것으로 보인다.

본격적인 양산까지 시간은 꽤 소요될 것으로 예상되지만, 어쨌든 세대를 초월한 업그레이드의 혜택은 곧 우리의 삶을 향해 다가오고 있다.