"D램 제품이 DDR4에서 DDR5로 전환되면서 용량과 속도가 급격히 증가, 필요한 전력 수준도 높아지고 있다. 텍사스 인스트루먼트(TI)가 새롭게 출시한 100볼트(V) 질화 갈륨(GaN) 전력계 제품들을 바탕으로 삼성전자, SK하이닉스 등 고객사가 전력 밀도를 개선할 수 있도록 지원하겠다."
신주용 TI코리아 기술지원 팀장(이사)은 5일 서울 강남 파르나스에서 열린 미디어 간담회에서 이같이 말했다. 신 이사는 현재 삼성전자와 SK하이닉스, LG전자 등 국내 주요 고객사의 기술지원을 담당하는 FAE(Field Application Engineer)팀을 이끌고 있다.
이날 TI는 작은 크기의 디바이스에 더 많은 전력을 낮은 비용으로 제공할 수 있도록 지원하는 전력 변환 장치와 전원 공급 장치를 소개했다. TI는 전력 밀도를 높여 고객사가 전력 효율을 개선할 수 있도록 돕는 데 제품 개발의 방점을 두었다고 밝혔다.
먼저 TI는 100V GaN 전력계 제품인 LMG2100R044와 LMG3100R017를 공개했다. TI에 따르면 두 제품은 실리콘 기반 솔루션에 비해 스위칭 전력 손실을 50% 줄이면서 낮은 출력과 게이트 드라이브 손실을 통해 98% 이상의 시스템 효율을 달성했다. 열 성능의 핵심 요소인 TI의 양면 냉각 패키지 기술로 디바이스 양쪽에서 열을 제거해 경쟁사 대비 향상된 열 성능과 저항을 제공한다. 솔루션 크기도 40% 이상 축소했다.
신 이사는 "서버 시장 뿐만 아니라 자동차 배터리 분야에서도 전력 효율 제고가 필요한 상황"이라며 "더 작은 크기에 효율성을 높여 발열을 최소화하는 설계가 기술 트렌드로 자리잡고 있다"고 했다.
그러면서 그는 "집적도를 높이고 더 작은 자기 부품으로 전력 밀도를 개선했다"며 "인쇄회로기판(PCB) 크기를 40% 이상 축소하는 등 전체 시스템 비용을 절감했다"고 덧붙였다.
또, TI는 생산 효율 개선을 위해 6인치 생산 공정을 8인치로 전환하고 있다고 밝히며 준비가 완료되면 현재 가격보다 저렴한 솔루션을 제공할 수 있을 것이라고 설명했다. 신 이사는 "TI가 기존에는 GaN 반도체를 6인치 공정을 통해 생산하고 있었다"며 "2025년을 목표로 댈러스 팹의 8인치 공정 전환을 진행하고 있다"고 했다.
TI는 전력계 제품과 함께 크기를 89% 이상 축소한 전원 공급 장치도 공개했다. TI는 개별 솔루션 대비 8배 이상, 타사 모듈보다 3배 이상 높은 전력 밀도를 제공하며, 차량용·산업용 시스템을 위한 절연 기능을 4㎜x5㎜의 VSON(소형 무연) 패키지로 구현한다고 했다. 안병남 TI코리아 오토모티브 기술지원 팀장(상무)은 "엔지니어는 TI의 전원 공급 장치를 이용해 더 적은 수의 부품과 간단한 필터 설계로 전자파 간섭(EMI) 요구 사항을 충족할 수 있다"고 했다.
TI에 따르면 이번 신제품은 외부 변압기 없이 TI의 차세대 통합 변압기 기술을 활용해 솔루션 크기 뿐만 아니라 높이를 최대 75%까지 줄였다. 이 소형 패키지를 바탕으로 엔지니어는 배터리 관리 시스템과 같은 전기차 시스템용 전류 공급 솔루션의 설치 공간과 무게, 높이를 줄일 수 있다. 작아진 크기로 공간 제약이 있는 데이터센터의 산업용 전력 공급을 위해 설계 담당자는 PCB 면적을 축소할 수 있다.
안 상무는 "TI 고유의 통합·냉각 기술로 설치 공간을 축소하고, 열 성능을 향상시켰다"며 "배터리 관리 시스템의 설치 공간과 무게, 높이를 줄여 고객사의 전력 밀도 개선에 일조할 것"이라고 했다.