NAND와 DRAM의 차이
NAND 플래시와 DRAM은 모두 메모리 반도체지만 역할과 동작 원리, 용도가 크게 다릅니다. DRAM은 커패시터에 전하를 저장하고 주기적으로 다시 써 주는(리프레시) 방식이라 빠르지만 전원이 꺼지면 데이터가 지워집니다. NAND는 게이트 절연막 속에 전하를 가두는 방식이라 전원 없이도 데이터를 유지합니다. 제조 공정에서도 3D NAND는 초고종횡비 식각, DRAM은 셀 미세화와 커패시터 용량 확보라는 서로 다른 과제를 안고 있습니다.
결론
DRAM과 NAND의 가장 큰 차이는 휘발성입니다. DRAM은 전원을 끄면 데이터가 사라지는 휘발성 메모리로 PC·스마트폰의 RAM(작업 메모리)에 쓰입니다. NAND는 전원을 꺼도 데이터가 남는 비휘발성 메모리로 SSD와 스마트폰 저장공간에 쓰입니다. 속도는 나노초 단위로 접근하는 DRAM이 훨씬 빠르고, 용량과 비트당 가격은 NAND가 유리합니다.
비교표
| 항목 | NAND 플래시(3D NAND) | DRAM |
|---|---|---|
| 휘발성 | 비휘발성(전원을 꺼도 데이터 유지) | 휘발성(전원을 끄면 데이터 소멸) |
| 주요 용도 | SSD, 스마트폰 저장공간, USB 메모리, SD 카드 | PC·스마트폰 RAM, 서버 메모리, HBM(AI·GPU용) |
| 접근 속도 | DRAM보다 느림(마이크로초 단위) | 빠름(나노초 단위 랜덤 접근) |
| 기본 셀 구조 | 차지 트랩형 셀을 수직으로 적층 | 1T1C(트랜지스터 1개＋커패시터 1개) |
| 집적도를 높이는 방법 | 적층 단수 증가(200단 이상이 주류) | 셀 피치의 평면 미세화(1a·1b 세대 등) |
| 제조상 핵심 공정 | 초고종횡비 채널 홀 식각 | 깊은 커패시터 구조와 고종횡비 콘택 식각 |
| EUV 노광 | 거의 사용하지 않음(DUV로 대응) | 최선단 세대부터 일부 층에 도입 |
| 주요 제조사 | 삼성전자, SK하이닉스(솔리다임 포함), 키옥시아, 샌디스크, 마이크론 | 삼성전자, SK하이닉스, 마이크론 3사가 대부분, 중국 CXMT가 추격 |
기본 차이: 휘발성과 용도
DRAM은 커패시터의 전하로 데이터를 저장하는데, 전하가 조금씩 새기 때문에 일정 시간마다 리프레시가 필요하고 전원을 끄면 데이터가 사라집니다. 대신 매우 빠르게 읽고 쓸 수 있어 CPU의 주기억장치로 쓰입니다. NAND는 전하를 절연막 속에 가둬 두기 때문에 전원 없이도 데이터를 유지합니다. 속도는 DRAM보다 느리지만 대용량을 싸게 만들 수 있어 SSD와 스마트폰 저장공간의 표준이 되었습니다.
3D NAND의 공정 과제: 초고종횡비 식각
3D NAND는 셀을 수직으로 쌓아 용량을 늘립니다. 적층 단수가 100단을 넘으면 셀을 관통하는 채널 홀의 깊이가 수 마이크로미터에 이르고 지름은 100nm 안팎이어서, 매우 높은 종횡비로 구멍을 뚫어야 합니다. 이를 위해 전용 플라즈마 식각 장비와 정밀한 가스 제어가 필요하고, 쌓아 올린 절연막·전극막을 균일하게 만들기 위해 CVD·ALD가 널리 쓰입니다.
DRAM의 공정 과제: 미세화와 커패시터 용량
DRAM의 1T1C 셀은 집적도를 높이려면 트랜지스터와 커패시터를 함께 줄여야 합니다. 그러나 커패시터는 일정 이상의 정전용량을 유지해야 데이터를 지킬 수 있으므로, 좁은 면적에서 용량을 확보하기 위해 원통형·기둥형처럼 높게 세운 고종횡비 구조를 씁니다. 최선단 DRAM에서는 촘촘한 패턴을 정확히 만들기 위해 일부 층에 EUV 노광을 도입하고 있습니다.
자주 묻는 질문
NAND와 DRAM의 차이는 무엇인가요?
가장 큰 차이는 휘발성입니다. DRAM은 전원을 끄면 데이터가 사라지는 휘발성 메모리로 RAM(작업 메모리)에 쓰이고, NAND는 전원을 꺼도 데이터가 남는 비휘발성 메모리로 SSD·스마트폰 저장공간에 쓰입니다. 속도는 DRAM, 용량과 가격은 NAND가 유리합니다.
스마트폰의 RAM과 저장공간은 각각 무엇인가요?
스마트폰 사양의 'RAM'(8GB, 12GB 등)이 DRAM으로, 여러 앱을 동시에 실행할 때 쓰는 작업 메모리입니다. '저장공간'(128GB, 256GB 등)이 NAND로, 사진·앱·동영상을 보관합니다.
HBM은 DRAM과 어떻게 다른가요?
HBM은 DRAM 칩을 여러 장 수직으로 쌓고 TSV(실리콘 관통 전극)로 연결해 대역폭을 크게 높인 메모리입니다. 셀 자체는 DRAM과 같고, 적층과 첨단 패키징 기술이 더해진 것입니다. AI 가속기와 GPU 수요로 빠르게 성장하고 있습니다.
메모리 비교 더 보기
출처
- DRAM（Samsung Semiconductor）
- DRAM components（Micron Technology）
- DDR5 SDRAM（JESD79-5）（JEDEC）
- 半導体用語集：NAND型フラッシュメモリ（東京エレクトロン nanotec museum）
- 半導体用語集：DRAM（東京エレクトロン nanotec museum）
최종 업데이트: 2026년 10월 27일