메모리 반도체의 성장률을 뜻하는 비트그로스 (Bit Growth)

메모리 반도체에서 성장에 대해 알아보는 방법은 2가지이다.

 

첫째. 비트그로스(bit Growth)

둘째. 비트크로스(bit Cross)

 

비트그로스는 메모리 용량을 1비트(bit) 단위로 환산해 비트 생산량의 증가율을 계산함으로써 전체적인 성장률을 측정하는 방식이다.

베트크로스는 비트당 가격을 기준으로 제품별 흥망성쇠를 가늠한다.

 

두 가지 지표는 마케팅 영역(수요-비트그로스) 외 제조 영역(공급-비트그로스)이나 제품의 발전사적 전개를 제시(비트크로스)할 때 사용된다.

 

 

 

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1. 비트 그로스 (bit Growth)란?

 

비트(bit)는 신호를 담아내는 최소 단위의 그릇이다. 비트가 많을수록 정보를 많이 담을 수 있으며 제품가격이 높아진다.

메모리 제품의 비트그로스의 경우, D램과 NAND 모두 평균적으로 CAGR(compound annual growth rate, 연평균 성장률) 20~60%, 주로 CAGR 30~50% 나타낸다.

그동안 메모리 가격은 매년 약 20~30% 정도 떨어지므로, 매년 30% 정도의 비트 성장을 해야만 적자를 면할 수 있었다.

비트그로스가 발생한 만큼 메모리 가격이 낮아졌다고 볼 수 있다.

 

 

 

2. 갈수록 하향 조정되는 비트그로스(bit Growth)

작년에는 64Gb NAND를 1만개를 판매하고, 올해는 128Gb NAND를 1만 개 판매했다면 비트그로스는 2배(CAGR 100%)가 된다. 메모리 영역에서는 128Gb NAND를 1개 판매한 것이 64Gb NAND 2개를 판매한 결과와 동일하기 때문이다.

메모리 반도체 내에서 D램의 CAGR은 약 15%, NAND는 약 30%로 NAND가 D램보다 CAGR이 약 10~15% 정도 높게 형성된다.

 

이는 NAND만의 특성인 플로팅게이트(Floating Gate)/CTF(Charged Trap Flash)를 이용한 비휘발성 특성의 활용도가 증가하고 있고, 1개의 물리적 셀(Cell)에 비트 기능을 2개(2bit per cell) > 3개(3bit per cell) > 4개(4bit per cell)까지 SW적(물리적+SW적)으로 확장할 수 있으므로 D램에 비해 비트 생성에 유리하기 때문이다. 또한, D램의 커패시터(Capacitor) 구조물보다는 NAND의 플로팅게이트/CTF를 형성시키는 과정이 구조상 유리하다. 

 

하지만, 비트그로스는 D램과 NAND 산업의 규모가 커짐에 따라 자연스럽게 하향 조정되고 있다. 최근들어 복잡성이 더해져서 급격하게 떨어지는 추세이다.

 

 

 

3. 비트그로스(bit Growth)와 제품 가격

 

 

 

4. 웨이퍼-비트그로스(Wager-bit Growth)

웨이퍼-비트그로스(웨이퍼-BG)는 웨이퍼당 최대 용량(넷다이 개수 x 용량)의 증가율을 말한다. 웨이퍼-BG가 증가하는 경우는 크게 2가지이다.

첫째. 미세화(Technology Shrink) 측면에서 선 폭이 작아져 다이(Die) 사이즈가 축소되면서 웨이퍼당 넷다이(Net Die)개수가 증가하는 경우

둘째. 넷다이 크기와 개수는 동일 하지만 각 다이의 메모리 용량(Density) 자체가 커지는 경우(그 외에도 웨이퍼 직경 자체가 커지는 특수한 경우가 있는데, 이는 20~30년에 한 번 정도 발생되므로 논외)

 

공급-BG = 웨이퍼-BG x 공정생산능력지수(Capacity Index) x 수율

 

 

 

 

5. 비트크로스(bit Cross)의 의미와 구체적 사례

반도체 가격 환산은 웨이퍼당, 단품당, 트랜지스터(tr)당, 기가바이트(GB)당, 비트당 가격 등으로 나타낼 수 있는데, 비트당 가격으로 비교하는 방식이 가장 정확하다고 할 수 있다.

 

D램: 비트당 가격 = Tr당 가격

NAND: 비트당 가격 < Trekd rkrur(SLC는 동일)

 

반도체 제품은 업그레이드를 거듭하며 시장에 출시되는데, 처음에는 New제품의 비트 가격이 높게 형성되지만, 일정 기간이 지나면 bit 가격의 격차가 점점 줄어들다가 Old제품보다 비트가격이 낮아지게 된다. 이는 십자선이 교차하듯 2개 제품의 비트 가격 추이선의 역전이 일어난 것이다. 이 때 가격이 같아진 때를 비트크로스(bit Cross)가 발생한 시점이라고 한다.

 

즉, 비트크로스는 비트의 가격이 교차되는 점에서 수요 주력제품이 Old에서 New로 변경된다는 것을 뜻한다.

 

 

 

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밑에 링크를 토대로 중요한점만 정리한것이다.

자세히 보고싶다면 아래 링크의 글을 읽기를 권한다.

https://news.skhynix.co.kr/post/growth-rate-of-memory-semiconductors

[반도체 특강] 메모리 반도체의 성장률, 비트그로스(bit Growth)