검증된 Controller 기술이 만드는 신뢰성
작성일
Technology
에이아이오는 Controller SoC와 Firmware를 자체 설계·개발하며 SD Card, eMMC, UFD Controller를 공급하고 있습니다. 독자적인 Controller 기술과 검증된 양산 경험을 바탕으로 다양한 고객 환경에서 요구되는 성능과 품질, 호환성을 안정적으로 구현하며 신뢰할 수 있는 스토리지 솔루션을 제공합니다.
NAND Flash 성능을 결정하는 Controller
디지털 기기의 성능이 고도화될수록 저장장치에 요구되는 기준도 빠르게 높아지고 있습니다. AI Devices를 비롯한 다양한 디바이스 환경에서는 빠른 데이터 처리뿐 아니라 낮은 소비전력, 안정적인 동작, 오랫동안 문제없이 사용할 수 있는 내구성까지 동시에 요구됩니다. 이러한 요구를 만족하기 위해서는 NAND Flash의 성능만큼 이를 효율적으로 제어하는 Controller 기술이 중요합니다.
같은 NAND Flash를 사용하더라도 제품의 성능과 품질, 수명은 크게 달라질 수 있습니다. 그 차이를 만드는 것이 바로 Controller입니다. Controller는 Host와 NAND Flash 사이에서 오류 정정(ECC), Flash Translation Layer(FTL), Wear Leveling, Garbage Collection, 전력 관리, Host 호환성 제어 등 저장장치의 핵심 기능을 수행하며, 각 기능의 설계와 구현 수준에 따라 제품의 성능과 데이터 품질이 결정됩니다.
에이아이오는 Controller SoC와 Firmware를 자체 설계·개발하며, ECC1와 FTL2을 비롯한 핵심 알고리즘을 지속적으로 고도화해 왔습니다. 또한 다양한 NAND Flash와 Host 환경에서 축적한 개발 및 양산 경험을 바탕으로 성능과 품질, 호환성을 균형 있게 구현하며 고객이 요구하는 성능과 품질을 안정적으로 구현합니다.
1 ECC (Error Correction Code): 데이터를 읽고 쓰는 과정에서 발생하는 오류를 자동으로 검출하고 수정하는 기술입니다.
2 FTL (Flash Translation Layer): Host가 요청한 데이터를 NAND Flash의 실제 저장 위치와 연결하고 관리하는 기술입니다.
차세대 NAND Flash를 위한 LDPC ECC 기술
NAND Flash는 세대가 발전할수록 저장 용량은 증가하지만, 셀 간 간섭과 데이터 오류 발생 가능성도 함께 높아집니다. 특히 고집적 NAND에서는 기존 BCH 기반 ECC만으로 충분한 오류 정정 성능을 확보하기 어려워지면서 LDPC(Low-Density Parity-Check)가 차세대 NAND Flash를 지원하는 Controller의 핵심 기술로 자리 잡고 있습니다.
LDPC는 BCH보다 뛰어난 오류 정정 성능을 제공해 데이터 오류를 줄이고 안정적인 데이터 저장을 지원하며, 고집적 NAND에서도 안정적인 동작을 지원합니다. 이러한 이유로 글로벌 메모리 업계에서도 LDPC는 최신 및 차세대 NAND Flash를 지원하기 위한 핵심 ECC 기술로 활용되고 있습니다.
에이아이오는 이러한 변화에 대응하기 위해 2KB LDPC ECC를 적용한 Controller를 개발했습니다. 여기에 ORS(Optimal Read Search)1와 동적 Bad Block 관리2 등 Firmware 최적화 기술을 결합해 다양한 NAND 특성 변화에도 안정적인 성능과 높은 데이터 품질을 구현했습니다. 이를 통해 에이아이오는 현재 양산 중인 최신 NAND Flash는 물론, 향후 차세대 NAND Flash까지 유연하게 대응할 수 있는 기술 기반을 확보했습니다. 이는 다양한 NAND Flash의 세대 변화와 공정 변화에 유연하게 대응하고, 제품을 오랫동안 안정적으로 사용할 수 있도록 하는 중요한 기술 경쟁력입니다.
1 ORS (Optimal Read Search): NAND Flash의 상태에 따라 가장 적합한 읽기 전압을 찾아 데이터 오류를 줄이는 기술입니다.
2 Bad Block Management: 정상적으로 데이터를 저장하거나 읽을 수 없는 메모리 영역을 자동으로 관리해 데이터 손실을 방지하는 기술입니다.
2KB LDPC ECC 최적화를 통해 고집적 NAND 환경에서도 뛰어난 오류 정정 성능과 안정적인 데이터 신뢰성을 제공합니다. (출처: 당사 연구소 ECC 최적화 평가 자료)
글로벌 양산으로 검증된 품질 경쟁력
NAND Flash Controller는 단순히 동작하는 수준을 넘어, 다양한 Host와 NAND Flash 환경에서 일관된 성능과 품질을 확보해야 합니다. 이를 위해서는 메모리 제조사와 고객사의 엄격한 Qualification1을 통과하고, 실제 양산 환경에서 품질을 검증받는 과정이 필수적입니다.
에이아이오는 독자적인 Tailorable Architecture2를 기반으로 다양한 Host와 NAND Flash 조합에 최적화된 Controller를 설계하며, 고객 요구에 맞춘 빠른 개발과 다양한 환경에서의 높은 호환성을 구현하고 있습니다. 이러한 기술력은 국내외 주요 고객사의 인증(Qualification) 통과는 물론, 글로벌 양산으로 이어지는 기반이 되었습니다.
특히 에이아이오 SD Controller는 다양한 SD Card 제품에 양산 적용되어 글로벌 시장에서 성능과 품질, 신뢰성을 검증받고 있습니다. 이는 단순한 기술 개발을 넘어 실제 제품에 적용되어 안정적으로 운영되고 있음을 보여주는 대표적인 사례입니다.
이처럼 Qualification부터 양산 적용까지 이어지는 검증 경험은 에이아이오의 차별화된 경쟁력입니다. 이를 통해 고객은 개발 기간과 개발 리스크를 줄이고, 다양한 제품 환경에 검증된 Controller를 빠르고 안정적으로 적용할 수 있습니다.
1 Qualification: 반도체 제품이 고객의 품질과 성능 기준을 만족하는지 검증하는 인증 및 평가 과정입니다.
2 Tailorable Architecture: 다양한 NAND Flash와 Host 환경에 맞춰 Controller를 유연하게 설계하고 최적화할 수 있도록 개발한 에이아이오의 독자적인 플랫폼 아키텍처입니다.
에이아이오 SD Controller는 다양한 SD Card 제품에 양산 적용되어 성능과 품질, 신뢰성을 검증받았습니다.
최적화된 성능과 전력 효율
AI Devices와 모바일 영상기기의 확산으로 저장장치에는 최고 속도뿐 아니라 전력 효율, 발열, 가격 경쟁력까지 함께 요구되고 있습니다. 특히 스마트폰의 고해상도 영상 촬영, 드론, 액션캠, 산업용 영상기기 등에서는 장시간 안정적으로 데이터를 저장하면서도 배터리 소모와 발열을 최소화하는 것이 중요한 요소입니다. 이러한 시장 변화에 대응하기 위해 에이아이오는 성능과 전력 효율을 최적화한 UFD (USB Flash Drive)1 Controller를 개발했습니다.
Portable SSD (pSSD)2는 높은 전송 성능을 제공하는 반면, 고성능 인터페이스와 복잡한 시스템 구조로 인해 소비전력과 발열, 제품 원가가 함께 증가하는 특성이 있습니다. 반면 UFD는 다양한 AI Devices에서 요구되는 성능을 제공하면서도 구조를 단순화해 전력 효율과 가격 경쟁력을 동시에 확보할 수 있어 모바일 및 다양한 디바이스 환경에 적합한 스토리지 솔루션입니다.
에이아이오 UFD Controller는 USB 3.1 Gen1 기반으로 최대 600MB/s의 데이터 전송 성능을 제공하면서도 쓰기 전류 약 163mA, 읽기 전류 약 157mA의 낮은 소비전력을 구현했습니다. 또한 최대 70°C의 동작 환경을 지원해 다양한 환경에서 안정적인 성능과 데이터의 안정적인 저장을 지원합니다.
최고 성능만이 항상 최적의 선택은 아닙니다. FHD 및 4K 영상 촬영과 같이 지속적인 데이터 저장이 필요한 환경에서는 순간적인 최고 속도보다 안정적인 지속 성능, 낮은 소비전력, 가격 경쟁력이 더욱 중요한 요소가 됩니다. 이러한 특성을 바탕으로 에이아이오 UFD Controller는 스마트폰, 드론, 액션캠, 차량용 영상기기, 산업용 장비 등 다양한 AI Devices에 적용되고 있으며, 앞으로도 AI 시대의 다양한 스토리지 요구에 대응해 적용 분야를 지속적으로 확대해 나갈 것입니다.
1 UFD (USB Flash Drive): USB 인터페이스를 사용하는 플래시 저장장치입니다. USB 메모리와 같은 형태로 다양한 디지털 기기에서 데이터를 저장하고 전송하는 데 사용됩니다.
2 Portable SSD (pSSD): 고속 데이터 전송을 지원하는 휴대용 SSD입니다. 높은 성능을 제공하지만 상대적으로 소비전력과 발열, 제품 원가가 높은 편입니다.
UFD Controller 특성 비교(pSSD vs 에이아이오 UFD)
에이아이오 UFD Controller는 pSSD 대비 낮은 소비전력과 우수한 가격 경쟁력을 확보하면서도 AI Devices에 필요한 성능을 제공합니다.
| pSSD | AIO UFD | |
|---|---|---|
| Protocol | USB 3.1 Gen 2 | USB 3.1 Gen 1 |
| Interface 속도(1 Lane) | 10 Gbps | 5 Gbps |
| Interface 속도(2 Lane) | 20 Gbps | - |
| 최대 Data Bandwidth(1 Lane) | 1200 MB/s | 600 MB/s |
| 쓰기 전류(1 Lane) | 496 mA | 163 mA |
| 읽기 전류(1 Lane) | 437 mA | 157 mA |
| 대기 전류(1 Lane) | 2.15 mA | 2.50 mA |
| 동작 온도 | 0 ~ 45 °C | 0 ~ 70 °C |
검증된 Controller 기술, 차세대 스토리지로 확장되다
스토리지 시장은 SD Card와 eMMC를 넘어 UFD, UFS, cSSD 등으로 빠르게 확대되고 있습니다. 제품 형태는 변화하더라도 차세대 NAND Flash를 안정적으로 지원하는 Controller 기술과 다양한 Host 환경에서 검증된 품질은 앞으로도 스토리지 경쟁력의 핵심이 될 것입니다.
에이아이오는 독자적인 Tailorable Architecture와 Controller 핵심 기술을 기반으로 SD Card, eMMC, UFD Controller를 성공적으로 상용화했으며, 글로벌 양산을 통해 기술력과 품질을 검증받았습니다. 이러한 기술과 경험은 다양한 고객 요구에 최적화된 Controller 개발은 물론, 신속한 Qualification 대응과 안정적인 양산 체계를 구축하는 기반이 되고 있습니다.
에이아이오는 축적된 Controller 기술을 바탕으로 UFS와 cSSD 등 차세대 스토리지 플랫폼으로 기술 영역을 지속적으로 확장하고 있습니다. 또한 AI Devices 시대의 다양한 스토리지 요구에 대응할 수 있도록 차세대 Controller와 스토리지 플랫폼 개발에 역량을 집중할 것입니다.
