온디바이스 AI 시대의 ‘숨은 병목’이 수면 위로 떠올랐다. 고성능 연산칩(AP)과 고용량 램(RAM)에만 집중되던 스마트폰 성능 경쟁이, 이제는 내장 스토리지까지 전선을 넓히고 있다.
삼성전자는 23일 국제반도체 표준협의기구(JEDEC)의 최신 규격인 UFS 5.0 인터페이스 기반의 차세대 유니버설 플래시 스토리지(UFS) 5.0을 업계 최초로 개발 완료하고, 올해 4분기부터 양산에 돌입한다고 밝혔다. 차세대 스마트폰을 비롯해 XR(확장현실) 헤드셋, AI 웨어러블 등 온디바이스 AI 기기 전반을 타깃으로 한다.
UFS 4.1 대비 2배 빠르고, 40% 더 효율적이다
이번 UFS 5.0은 삼성의 9세대 V낸드(V9) 기반으로 설계됐다. 순차 읽기 속도 10.8GB/s, 순차 쓰기 속도 9.5GB/s로, 기존 UFS 4.1 대비 속도가 약 2배 이상 향상됐다.
보급형 기기에 쓰이는 eMMC 5.1의 순차 읽기 속도가 약 0.25GB/s, 중급 플래그십에 탑재되는 UFS 3.1의 실측 읽기 속도가 약 1.6GB/s 수준임을 감안하면, UFS 5.0은 eMMC 5.1 대비 40배 이상, UFS 3.1 대비 6~7배 수준의 격차를 나타낸다.
전력 효율도 전작 대비 40% 이상 개선됐다. 클락 게이팅(미사용 회로의 동작 신호를 차단해 전력 소모를 줄이는 기술)과 멀티 전압(회로별 최적 전압을 적용해 소비전력과 발열을 억제하는 기술)을 적용한 결과다. 같은 양의 데이터를 처리할 때 소모 전력이 대폭 낮아져 배터리 사용 시간이 늘어나는 효과를 낸다.
패키지 크기도 가로 7.5mm, 세로 13mm, 높이 0.9mm로 전작 대비 16.7% 축소됐다. 최대 1TB 용량까지 제공할 계획으로, 기판 공간이 극도로 제한된 XR 헤드셋이나 스마트워치 같은 소형 기기에서 설계 유연성이 높아진다.
왜 스토리지가 ‘AI 경험’을 결정하나
온디바이스 AI는 클라우드 서버 없이 기기 내부에서 AI 모델을 직접 구동하는 방식이다. 수십억 개 이상의 파라미터를 가진 AI 모델 파일이 내장 스토리지에 저장되고, 추론 시에는 스토리지에서 RAM을 거쳐 AP로 실시간 전달되는 구조다.
스토리지 속도가 느리면 AI 앱 로딩과 응답이 지연되고, 전력 효율이 낮으면 AI 사용 중 배터리 소모와 발열 문제가 심화된다. 최장석 삼성전자 메모리사업부 상품기획팀장 상무는 “온디바이스 AI 시대에는 저장장치가 단순한 데이터 저장 공간을 넘어 AI 경험을 결정하는 핵심 요소로 자리 잡고 있다”고 밝혔다.
트렌드포스에 따르면 삼성전자의 올해 1분기 낸드 시장 점유율(매출 기준)은 31.6%로, 직전 분기 대비 3.6%포인트 상승하며 2위 SK하이닉스(솔리다임 포함, 17.6%)와의 격차를 14%포인트 수준으로 벌렸다.
삼성전자는 4분기 양산을 기점으로 플래그십 스마트폰뿐 아니라 XR 헤드셋, AI 웨어러블 등 차세대 디바이스 시장 전반으로 UFS 5.0 공급을 확대한다는 방침이다.
