최신 전력 반도체 기술로 막대한 에너지 절감과 최대 10테라와트의 전력 절감 효과 기대
지능형 전력 및 센싱 기술의 선도 기업인 온세미는 T10 파워트렌치(T10 PowerTrench) 제품군과 엘리트 실리콘 카바이드(이하 EliteSiC) 650V MOSFET를 발표했다.
데이터센터가 AI 워크로드의 엄청난 처리요구를 지원하기 위해 점점 더 많은 전력을 소비함에 따라 에너지 효율성의 증대가 무엇보다 중요해졌다. 해당 제품의 강력한 조합은 데이터센터 애플리케이션을 위해 작은 설치 공간에서도 탁월한 효율성과 높은 방열 성능을 제공하는 솔루션을 만들었다.
일반적인 검색 엔진과 비교했을 때, AI 지원 엔진은 10배 이상의 전력이 필요하다. 따라서 전 세계적으로 데이터센터 전력 수요가 2년 이내에 약 1,000TWh에 달할 것으로 예상된다. 하나의 AI요청사항을 처리하기 위해서는 그리드로 부터 프로세서로 에너지가 4번 변환되며, 이로 인해 약 12%의 에너지 손실이 발생할 수 있다.
데이터센터에서는 T10 파워트렌치 MOSFET 제품군과 EliteSiC 650V MOSFET 솔루션을 사용해 전력 손실을 약 1%만큼 줄일 수 있다. 해당 솔루션을 전 세계 데이터센터에 도입하면, 에너지 소비를 연간 10TWh 혹은 연간 약 100만 가구에 전력을 공급하는 데 필요한 에너지 양을 줄일 수 있다.
EliteSiC 650V MOSFET은 뛰어난 스위칭 성능과 낮은 디바이스 커패시턴스를 제공해 데이터센터와 에너지 저장 시스템에서 더 높은 효율을 달성할 수 있다. 이전 세대와 비교했을 때, 이 차세대 실리콘 카바이드(SiC) MOSFET은 게이트 전하를 절반으로 줄이고, 출력 커패시턴스(Eoss)와 출력 전하(Qoss)에 저장된 에너지를 모두 44% 줄였다.
또한 턴오프 시 테일 전류(tail current)가 없고 고온에서 성능이 뛰어나기 때문에 수퍼정션(super junction, SJ) MOSFET에 비해 스위칭 손실을 크게 줄일 수 있다. 이를 통해 고객은 시스템 부품의 크기를 줄이면서 작동 주파수를 높일 수 있어 시스템 비용을 전반적으로 절감할 수 있다.
이와 별도로 T10 파워트렌치 MOSFET 제품군은 DC-DC 전력 변환 단계에 필수적인 고전류를 처리할 수 있도록 설계됐다. 또한 콤팩트한 풋프린트에서 향상된 전력 밀도와 뛰어난 열 성능을 제공한다. 이는 초저 게이트 전하와 1밀리옴 미만의 온저항을 자랑하는 쉴드 게이트 트렌치 설계를 통해 달성된다.
그리고 소프트 리커버리 바디 다이오드와 낮은 리버스 리커버리 전하(Qrr)은 파형의 흔들림, 오버슈트 및 전기 노이즈를 효과적으로 최소화하여 스트레스 상황에서 최적의 성능, 신뢰성, 견고성을 보장한다. T10 파워트렌치 MOSFET 제품군은 자동차 애플리케이션에 요구되는 엄격한 표준을 충족한다.
또한 이러한 조합의 솔루션은 차세대 고출력 프로세서를 지원하기 위해 하이퍼-스케일 운영자들이 요구하는 엄격한 ORV3(Open Rack V3) 기본 사양을 충족한다.
온세미 파워 솔루션 그룹 사장인 사이먼 키튼(Simon Keeton)은 “AI와 전기화는 우리의 세상을 재편하고 전력 수요를 급증시키고 있다. 이러한 기술 메가트렌드를 실현하기 위해서는 전력 반도체 혁신을 가속화해 에너지 효율을 개선하는 것이 핵심이다. 이것이 바로 우리가 책임감 있게 미래에 대응하는 방법”이라며, “우리의 최신 솔루션은 에너지 변환 과정에서 발생하는 전력 손실을 크게 줄이고, 차세대 데이터센터에 대한 수요에 의미 있는 영향을 미칠 수 있다”고 말했다.
헬로티 김진희 기자 |
