르포/기획

CXMT, 4F² 기반 DDR5 RDIMM 연내 출시 예고… 삼성보다 2년 앞서

대장 쪽지 2026-10-11 05:58

중국 메모리 업체 CXMT가 차세대 4F² 메모리 셀 구조를 적용한 DDR5 RDIMM을 2026년 말까지 선보이겠다고 밝혔다. 삼성전자가 4F² 기반 DRAM을 2028년께 도입할 것으로 예상되는 만큼 발표된 일정만 놓고 보면 약 2년 빠르다. 다만 CXMT의 첫 제품이 완전한 4F² 구현인지, 일부 구조를 먼저 적용한 과도기적 설계인지는 아직 확인되지 않았다.

차오칸위(Cao Kanyu) CXMT 사장은 중국 상하이에서 열린 제4회 Integrated Chip and Chiplet Conference에서 4F² DRAM 아키텍처와 Hybrid Bonding을 비롯한 차세대 기술 개발 현황을 공개했다. 발표의 핵심은 서버용 DDR5 RDIMM에 4F² 메모리 셀 구조를 적용해 연내 제품화하겠다는 내용이다. RDIMM(Registered Dual In-Line Memory Module)은 CPU와 DRAM 사이에 Register를 배치해 Command와 Address 신호의 전기적 부하를 줄이는 서버용 메모리다. 한 시스템에 더 많은 고용량 DIMM을 장착할 수 있어 데이터센터와 서버 시장에서 널리 사용된다.

4F²는 DRAM 미세화 과정에서 셀 면적을 줄이기 위한 차세대 Cell Architecture다. F는 공정의 최소 Feature Size를 의미하며 4F²는 하나의 메모리 셀이 차지하는 면적을 최소 선폭 제곱의 4배 수준으로 줄이는 것을 뜻한다. 기존 6F² 구조보다 동일한 Feature Size에서 Cell Area를 약 33% 줄일 수 있으며, 설계와 구현 방식에 따라 IC당 메모리 밀도를 30~50% 높일 수 있다. 공정 선폭만 계속 줄이는 방식에서 벗어나 셀의 배치와 Transistor, Capacitor 구성을 재설계해 집적도를 높인다는 점이 핵심이다.

CXMT가 4F² 연구를 갑자기 시작한 것은 아니다. 회사는 2021년 관련 논문을 처음 공개한 뒤 셀 구조 변경과 Hybrid Bonding을 계속 연구해 왔다. 6F²에서 4F²로 넘어가려면 기존 DRAM Cell Transistor와 Capacitor 배치를 그대로 축소하는 것만으로는 한계가 있어 새로운 Transistor 구조와 공정 기술이 필요하다. 업계에서는 CXMT가 처음부터 완전한 4F² 구조를 적용하기보다 15nm급으로 알려진 G5 DRAM 공정에 4F²의 일부 설계 요소를 먼저 도입할 가능성도 거론한다.

미세화 한계를 보완하기 위한 HKMG(High-k Metal Gate) 적용도 진행 중인 것으로 전해졌다. HKMG는 기존 절연막 대신 HfO₂와 같은 High-k 소재를 사용해 Gate Leakage를 줄이고 전력 효율과 Transistor Switching 특성을 개선하는 기술이다. CXMT는 1z급으로 알려진 G4 DRAM 공정과 LPDDR5X 제품에 HKMG를 적용하고 있는 것으로 알려졌으며, 향후 더 미세한 DRAM 공정으로 이동하는 과정에서도 활용 범위가 확대될 가능성이 높다.

생산능력 확대도 병행하고 있다. CXMT는 연말까지 300mm DRAM Fab 3곳을 통해 월 30만장 수준의 Wafer Capacity를 확보할 것으로 예상되며, 각 Fab의 생산능력은 약 월 10만장으로 추산된다. 2026년 말 기준 HBM 관련 생산능력도 월 5만장 수준까지 확대할 계획으로 전해졌다. 상하이와 허페이에 추가 Fab을 건설하고 있어 장기적으로 전체 생산능력은 월 60만장까지 늘어날 가능성이 거론된다.

삼성전자의 4F² 전환 방식은 CXMT와 다소 다르다.

삼성은 최초의 Sub-10nm DRAM 공정으로 알려진 B1b, 공식 명칭 D0a에서 4F² 구조를 도입할 가능성이 높다. Memory Cell과 주변 Driver Circuit인 Peri를 각각 별도 Wafer에 만든 뒤 Wafer-to-Wafer Hybrid Bonding으로 결합하는 방식이 거론된다. Cell Array를 Peri 위에 적층하면 평면 면적을 줄이면서 집적도를 높일 수 있지만 Hybrid Bonding 공정 비용과 수율 관리가 추가 과제로 따라온다.

따라서 CXMT가 삼성보다 2년 앞선다고 보는 것은 4F² 제품에 한정할 필요가 있다. CXMT가 2026년 말 DDR5 RDIMM을 실제 양산하고 어느 수준까지 4F²를 구현하는지, 삼성 D0a가 2028년 어떤 방식으로 Cell과 Peri를 통합하는지가 확인돼야 기술 수준을 직접 비교할 수 있다. 다만 중국 DRAM 업체가 4F²와 HKMG, Hybrid Bonding을 동시에 개발하면서 기존 6F² 기반 미세화에서 한 단계 더 나아가고 있다는 점은 분명하다.