SSD의 지속 가능한 재사용을 통해 데이터 사회의 환경 문제 해결에 기여

메모리 기술을 통한 창의적인 세상 만들기
2024년 7월 8일

데이터 학회의 일회용 스토리지 문제

디지털 사회가 발전함에 따라 데이터 저장 및 처리에 대한 수요가 계속해서 급격히 증가하고 있습니다. 동시에, 전자 장치의 생산 및 사용이 증가함에 따라 전자 폐기물이 증가하고 있으며, 이는 급속히 사회적 문제가 되고 있다.

글로벌 전자 폐기물 모니터 2024,1에 따르면, 2022년에 전 세계 는 6,200만 톤의 전자 폐기물을 발생시켰으며, 22.3%만이 적절하게 수거되고 재활용되는 것으로 추정됩니다. 또한, 2030년까지 발생되는 전자폐기물의 양은 8,200만톤에 달할 것으로 예상되며, 재활용률은 20%로 감소할 것으로 전망된다.

1 국제연합 교육연구원: 글로벌 전자 폐기물 모니터 2024

PC 및 데이터 센터에서 일반적으로 사용되는 데이터 스토리지 장치 중 하나는 SSD(솔리드 스테이트 드라이브)에 사용되는 NAND 플래시 메모리입니다. 그러나 3D 플래시 메모리의 특성은 반복적인 데이터 재작성으로 저하되어 결국 사용 수명이 다하면 폐기됩니다. 사용 수명이 다하기 전에도 사용자가 더 이상 사용하지 않는 SSD는 정보 유출 위험으로 인해 물리적으로 폐기되는 경우가 많습니다.

SSD를 폐기하면 희귀 금속을 포함한 부족한 리소스를 소비할 수 있습니다. 또한 제조 공정에는 상당한 양의 전기가 필요하므로 CO2 배출량이 증가합니다. 전 세계에서 순환하는 디지털 데이터의 양이 계속 증가함에 따라 이러한 문제를 해결하는 것이 중요해지고 있습니다.

스토리지 재사용 동향

미국 국립표준기술원(NIST)이 발행한 "미디어 삭제 지침2 에서는 미디어의 종류와 저장된 데이터의 기밀성에 따라 적절한 데이터 삭제 방법을 정의하고 있습니다. 어떤 경우에는 환경적 관점에서 파기하는 것보다, 그리고 제품을 재사용해야 할 때 데이터 삭제가 더 적합하다고 언급합니다. 또한 비용 및 환경 영향에 대해 데이터 소독을 평가해야 함을 강조합니다.

일본에서는 총무성이 2022년 "지방자치단체 정보보호정책에 관한 지침"을 개정해 폐기라는 전제에서 더 이상 필요 없게 된 저장매체 등 재사용을 고려하는 방향으로 전환했습니다.3

이는 스토리지 사용 시 정보 보안 및 환경 고려 사항을 모두 고려하는 것의 중요성을 강조합니다.

2 국립표준기술원: 미디어 소독 지침

3 참조: 내부 업무 및 커뮤니케이션부의 “현지 정부 정보 보안 정책 지침”. 2020년 12월판 가이드라인에서는 "정보 자산을 폐기하는 사람 은 더 이상 필요하지 않을때 매체에 있는 정보를 복구할 수 없게 하여 기록된 정보의 기밀성을 보장하는 방식으로 전자 저장 매체를 폐기 "해야 한다고 명시되어 있습니다. 다만, 2022년 3월 판에서는 정보자산을 처분하거나 임차매체를 반환하는 자는 전자저장매체에 있는 정보가 정보의 비밀보장에 따라 복구 불가능하게 되도록  하여야 함을 명시하도록 개정하였다.

Kioxia Group의 접근법: SSD 재사용 가능성을 높이기 위한 기술 개발

2023년 Kioxia는 열처리를 통해 3D 플래시 메모리의 특성을 복구하여 반영구적 사용을 가능하게 하는 세계 최초의 기술 개발을 발표했습니다.4 이 기술을 실제적으로 활용함으로써 Kioxia는 SSD 재사용 가능성을 높이고 CO2 배출 및 전자 폐기물을 줄이는 데 기여하는 것을 목표로 합니다.

4 Yuta Aiba 등, “비트 비용 확장성 및 지속 가능성을 위한 극저온 작동에서 셀 3D 플래시 메모리당 7비트에 대한 복구 어닐링 시연”, 2023 IEEE VLSI 기술 및 회로 심포지엄.

플래시 메모리 재생을 위한 혁신적인 접근 방식

여러 프로그램/삭제 사이클의 결과로 3D 플래시 메모리가 수명 종료에 도달하면 셀 임계값 전압(Vth) 및 데이터 보존과 같은 셀 특성이 저하되고 더 이상 스토리지 성능 요구 사항을 충족할 수 없습니다. 세계 최초로, Kioxia는 3D 플래시 메모리의 세포 특성이 세포에 프로그래밍된 특정 값으로 어닐링하여 초기 상태로 회복될 수 있으며, 이러한 회복 과정이 반복적으로 적용될 수 있음을 입증하였다.

Kioxia는 약 150°C의 어닐링 온도에서 복구 효과를 달성할 수 있음을 확인했으며, 플래시 메모리 칩 및 패키지 장치뿐만 아니라 구현 구성 요소 및 컨트롤러를 포함한 전체 SSD 모듈에 대한 복구를 가능하게 합니다.5

Kioxia는 이 기술을 통해 SSD의 수명을 크게 연장하고 SSD의 폐기 수준을 줄임으로써 리소스 소비와 전력 소비를 줄이고 디지털 사회의 환경적 영향을 최소화하는 것을 목표로 합니다.

5 Hitomi Tanaka et al., “반도체 제조에서 탄소 중립을 목표로 하는 복구 어닐링을 통해 3D 플래시 메모리의 수명 종료를 극복하다”, 2024 IEEE 국제 메모리 워크숍.

Kioxia 그룹의 환경 활동

Kioxia Group은 기후 변화와 환경에 대한 고려를 주요 지속 가능성 과제로 파악했습니다. 우리는 환경적 영향을 고려한 사업 활동을 촉진함으로써 지속 가능한 사회의 실현에 기여할 것입니다.

미래 전망

Kioxia Group은 지속 가능한 메모리 기술을 통해 파트너들과 함께 반도체 자원 활용의 효율성을 개선하고 새로운 비즈니스에 연결하기 위한 기술을 지속적으로 개발할 것이며, 이는 글로벌 환경 및 사회적 문제를 해결하고 더 많은 사람들이 더 편리하고 편안한 삶을 영위할 수 있도록 돕는 것을 목표로 합니다.

당사는 당사의 파트너사인 AOS DATA, Inc.로부터 당사의 활동에 대한 지원과 당사 기술의 잠재적 활용에 대해 논의할 의향을 표명하는 다음 메시지를 받았습니다. 

AOS DATA, Inc.의 메시지

글로벌 데이터 사회의 시대에 접어들면서 스토리지 미디어를 지속 가능하게 만드는 것이 중요합니다. Kioxia의 플래시 메모리 복구 기술은 산업뿐만 아니라 기업이 지속 가능성 관리를 추구할 수 있도록 지원합니다. 데이터 복구 서비스를 통해 많은 수의 스토리지 미디어를 수신하는 기업으로서, 그리고 AI를 활용하는 데이터 플랫폼 업체로서 Kioxia의 플래시 메모리 복구 기술을 지원하게 되어 기쁘게 생각합니다.

우리는 Kioxia와 협력하여 신뢰할 수 있고 오래 지속되는 SSD의 제조를 실현하기를 기대하며, 지속 가능한 데이터 사회의 발전에 기여하는 최첨단 솔루션을 개발하기 위해 최선을 다하고 있습니다.

노비 요시다
사장 겸 CEO
AOS DATA Inc.

여기에서 언급된 다른 모든 회사 이름, 제품 및 서비스 이름은 해당 회사의 상표일 수 있습니다.
이 기사의 정보는 출판 시점(2024년 7월)을 기준으로 합니다