[녹색경제신문 = 정창현 기자] 삼성전자가 차세대 모바일 저장장치 규격인 UFS 5.0(Universal Flash Storage) 솔루션을 업계 최초로 개발하며 온디바이스 인공지능(AI) 시장 선점에 나섰다. 생성형 AI가 스마트폰 내부에서 직접 구동되는 환경이 확대되면서 메모리 반도체의 성능과 전력 효율이 핵심 경쟁력으로 부상하는 가운데, 삼성전자는 차세대 V낸드 기술을 앞세워 모바일 스토리지 시장 주도권 강화에 나선다는 전략이다.

삼성전자는 23일 9세대 V낸드(V9)를 기반으로 한 UFS 5.0 제품 개발을 완료했다고 밝혔다. 해당 제품은 반도체 표준화 기구 JEDEC의 최신 UFS 5.0 규격을 적용했으며, 순차 읽기 속도 10.8GB/s, 순차 쓰기 속도 9.5GB/s를 지원한다. 기존 UFS 4.1 대비 2배 이상 향상된 수준이다.

UFS는 스마트폰과 태블릿, 웨어러블 기기 등에 탑재되는 내장형 저장장치다. 사진과 영상, 애플리케이션 등을 저장하는 역할뿐 아니라 AI 모델과 데이터를 프로세서(AP)와 메모리(RAM)로 전달하는 데이터 통로 역할도 담당한다. 최근 온디바이스 AI 확산으로 스마트폰 내에서 처리해야 하는 데이터 규모가 급증하면서 UFS 성능 중요성도 함께 커지고 있다.

특히 실시간 통역, 생성형 AI 비서, AI 기반 사진·영상 편집 기능은 대규모 AI 모델과 데이터를 빠르게 불러와야 한다. 업계에서는 향후 AI 스마트폰 경쟁력이 애플리케이션프로세서(AP)뿐 아니라 고성능 스토리지와 메모리 기술에 의해 좌우될 것으로 보고 있다.

이번 UFS 5.0은 초당 10.8GB 규모의 데이터 전송이 가능해 대용량 AI 모델과 고해상도 영상 데이터를 빠르게 불러올 수 있다. 삼성전자에 따르면 AI 응용 환경에서 데이터 처리 지연을 줄여 보다 빠른 응답 속도를 구현할 수 있다.

전력 효율도 대폭 개선됐다. 삼성전자는 클락 게이팅(Clock Gating)과 멀티 전압(Multi Voltage) 기술을 적용해 전력 효율을 전작 대비 40% 이상 높였다고 설명했다. 사용하지 않는 회로의 동작을 최소화하고 회로별 최적 전압을 적용해 소비전력과 발열을 줄인 것이 특징이다.

이는 최근 스마트폰 제조사들이 AI 기능 확대에 따른 배터리 소모 증가 문제를 해결해야 하는 상황과도 맞물린다. 업계에서는 AI 기능 사용 시간이 늘어날수록 반도체의 전력 효율이 제품 경쟁력을 좌우할 것으로 보고 있다.

제품 크기도 줄였다. 삼성전자는 UFS 5.0 패키지를 가로 7.5㎜, 세로 13㎜, 높이 0.9㎜로 구현해 기존 제품보다 약 16.7% 소형화했다. 이를 통해 스마트폰뿐 아니라 스마트워치, AI 웨어러블, XR(확장현실) 기기 등 공간 제약이 큰 제품에도 적용할 수 있도록 했다.

업계에서는 이번 UFS 5.0이 삼성전자의 낸드 경쟁력 강화에도 긍정적으로 작용할 것으로 보고 있다. 삼성전자는 지난해 업계 최초로 9세대 V낸드 양산에 돌입한 데 이어 QLC 기반 9세대 V낸드도 가장 먼저 상용화하며 고성능·고용량 낸드 시장 주도권 확보에 나서고 있다. 9세대 V낸드는 이전 세대 대비 비트 밀도를 약 50% 높이고 전력 효율도 개선한 것이 특징이다.

시장조사업계는 AI 스마트폰과 XR 기기 시장이 본격 성장하면서 고성능 모바일 스토리지 수요도 빠르게 확대될 것으로 전망하고 있다. 특히 생성형 AI 기능이 고도화될수록 데이터 입출력 성능이 사용자 경험을 좌우하는 핵심 요소로 부상하고 있어, 차세대 UFS 시장을 둘러싼 메모리 업체들의 경쟁도 한층 치열해질 전망이다.

최장석 삼성전자 메모리사업부 상품기획팀장(상무)은 "온디바이스 AI 시대에는 저장장치가 단순한 데이터 저장 공간을 넘어 AI 경험을 결정하는 핵심 요소로 자리잡고 있다"며 "삼성전자는 업계 최초 UFS 5.0 개발 완료를 통해 차세대 모바일 스토리지의 새로운 기준을 제시하고, AI 모바일 혁신을 지속적으로 주도해 나갈 것"이라고 밝혔다.

삼성전자는 올해 4분기부터 UFS 5.0 양산을 시작할 예정이며, 향후 플래그십 스마트폰을 비롯해 XR 헤드셋과 AI 웨어러블 등으로 공급을 확대할 계획이다.