중국 CXMT가 연내 4F² 메모리 셀 아키텍처를 적용한 DDR5 RDIMM 제품 출시를 준비하며 삼성전자를 약 2년 앞설 전망

CXMT는 2021년에 해당 아키텍처에 관한 첫 논문을 발표했습니다.

중국의 CXMT가 새롭게 확보한 기술력을 바탕으로 삼성, SK하이닉스, 마이크론 등 이른바 메모리 반도체 '빅3' 기업을 거세게 위협하고 있음을 보여주는 사례가 또다시 전해졌습니다.

특히 이번 소식은 그 범위 면에서 상당히 야심 찬 내용을 담고 있는데, 차세대 '4F²' 메모리 셀 아키텍처 분야에서 CXMT가 삼성을 약 2년 앞서 추월하기 위한 준비에 박차를 가하고 있다는 점을 상세히 다루고 있습니다.

CXMT는 2026년 말까지 완전히 새로운 메모리 셀 아키텍처를 적용한 서버용 메모리 제품을 출시하겠다는 목표를 세운 반면, 삼성전자는 2028년에야 해당 신규 아키텍처 기반의 메모리 제품을 생산할 계획입니다.

실제로 CXMT의 차오 칸위(Cao Kanyu) 사장은 최근 상하이에서 열린 '제4회 통합 칩 및 칩렛 컨퍼런스(Integrated Chip and Chiplet Conference)'에서 차세대 4F² DRAM 아키텍처 개발 현황과 하이브리드 본딩(hybrid bonding) 등 혁신 기술에 대해 발표했습니다.

Very interesting
Samsung plans to introduce 4F² in 2028 https://t.co/eKZw91UvJB

— Zephyr (@zephyr_z9) October 10, 2026
발표에서 Kanyu 박사는 CXMT가 2026년 말 이전에 4F² 메모리 셀 아키텍처 기반의 DDR5 RDIMM 제품을 출시할 것이라고 밝혔는데, 이는 삼성전자의 해당 아키텍처 도입 로드맵보다 약 2년 앞선 일정입니다.

참고로 RDIMM(Registered Dual In-Line Memory Module)은 CPU에서 들어오는 신호를 메모리 칩으로 전달하기 전 정확히 한 클럭 사이클 동안 유지하는 하드웨어 버퍼 역할을 합니다. 이를 통해 전기적 부하를 줄여주며, 서버 운영자가 단일 메인보드에 더 많은 수의 고용량 RAM 모듈을 장착할 수 있게 해줍니다.

한편, 4F² 공정은 차세대 메모리 셀 아키텍처로, 단일 메모리 셀의 구성 요소(트랜지스터 1개와 커패시터 1개)를 수평이 아닌 수직으로 적층하는 방식입니다. 이러한 설계 변화를 통해 단일 메모리 셀이 차지하는 면적(풋프린트)은 '최소 선폭(F)의 제곱'의 4배(4 × F²)인 완벽한 정사각형 형태가 되며, 정확히 2개의 비트라인(bitline)과 2개의 워드라인(wordline)으로 구성됩니다. 여기서 비트라인과 워드라인은 각 메모리 셀 내의 트랜지스터를 구동하는 데 사용되는 배선 구조를 의미합니다. 구조를 4F² 방식으로 변경하는 것만으로도 DRAM 제조사는 각 IC의 셀 집적도를 30~50%까지 높일 수 있습니다.

CXMT started mass production of G5, a noteworthy milestone indicating the move to SAQP as a key part of the manufacturing process. A subsequent node transition to G6 can be predicted as a natural followup to G5 before going to monolithic 3D DRAM.https://t.co/G6jiAguvZB pic.twitter.com/FYwFSXsKBC

— Fred Chen (@DrFrederickChen) October 10, 2026
CXMT는 이미 수년 전부터 이 기술을 연구해 왔으며, 2021년에는 4F² 아키텍처에 관한 첫 논문을 발표하기도 했습니다. 또한 6F²에서 4F² 아키텍처로 전환하면 동일한 미세 공정 수준(feature size)에서도 메모리 셀 면적을 약 33% 줄일 수 있는데, 이를 위해서는 새로운 트랜지스터 구조가 필요합니다. 그럼에도 불구하고, CXMT가 초기 단계에서 구현할 방식은 자사의 새로운 15nm G5 DRAM 공정에 4F² 아키텍처를 부분적으로 적용한 형태가 될 가능성이 높습니다.

나아가 CXMT는 공정 미세화의 한계를 극복하기 위해 HKMG(High-k Metal Gate, 고유전율 금속 게이트) 기술을 도입하고 있는 것으로 보입니다. 이 기술은 기존의 실리콘 기반 절연막을 산화하프늄(HfO₂)과 같은 소재로 대체하여 누설 전류와 그에 따른 열 손실을 억제할 뿐만 아니라, 폴리실리콘 게이트 방식보다 트랜지스터의 상태 전환 속도가 훨씬 빨라 전력 효율을 높이고 고속 동작을 구현할 수 있게 해줍니다. CXMT는 현재 이 기술을 (통상 1z 노드로 알려진) G4 DRAM 제조 공정과 LPDDR5X 제품군에 적용하고 있는 것으로 파악됩니다.

주목할 점은 CXMT가 현재 공격적으로 생산 능력을 확대하고 있다는 사실입니다. 올해 말까지 각각 월 10만 장 규모의 생산 능력을 갖춘 3개의 300mm DRAM 팹(fab)을 통해 월 30만 장 수준의 생산 능력을 확보할 계획입니다. 또한 2026년 말까지는 HBM(고대역폭 메모리) 전용으로 월 5만 장 규모의 생산 능력을 추가로 갖출 예정입니다.

게다가 이 메모리 제조사는 현재 상하이와 허페이에 두 개의 신규 팹을 건설 중이며, 이를 통해 전체 생산 능력을 월 60만 장 수준으로 확대할 것으로 전망됩니다. 실제로 CXMT는 2030년까지 양산 규모 면에서 마이크론(Micron)을 추월할 것으로 전망됩니다.

한편, 삼성전자는 10nm 미만 공정이자 공식 명칭이 'D0a'로 변경된 'B1b' 공정에 4F² 아키텍처를 도입할 것으로 보입니다. 이 방식은 메모리 셀과 주변 구동 회로(페리, peri)를 각각 별도의 웨이퍼에 제조한 뒤 '웨이퍼 대 웨이퍼(W2W) 하이브리드 본딩' 기술로 접합하여, 페리 위에 메모리 셀을 적층하는 구조입니다. 하이브리드 본딩은 비용이 상당히 많이 드는 공정이므로, 삼성전자가 차세대 D램을 매우 높은 프리미엄 가격으로 책정할 것이라고 예상하는 것이 합리적입니다.

하드웨어에 미치고 유저들을 사랑하는 남자, 퀘이사존 최고운영자 지름입니다.

본 뉴스는 해외 매체의 단순 번역본으로 퀘이사존의 주관적인 견해가 포함되지 않았음을 밝혀드립니다.

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원문 출처 WCCFTech