지능형 전력 및 센싱 기술의 선도 기업 온세미(onsemi, 나스닥: ON)가 차세대 질화갈륨(GaN) 전력 제품군 'GaNEXUS™'를 출시하고 40V~650V 전압 범위의 GaNEXUS FET와 GaNEXUS 스마트 650V GaN FET의 초기 샘플 공급을 시작했다고 밝혔다. 이번 신제품은 AI 데이터센터 전원 공급, 48V 시스템, 로보틱스, 산업 자동화, 에너지 인프라 등 전력 소모가 높은 애플리케이션을 주요 타깃으로 한다.
GaNEXUS 제품군은 기존 실리콘 기반 솔루션 대비 더 빠른 스위칭 속도, 낮은 스위칭 손실, 높은 전력 밀도, 향상된 열 성능을 핵심 특성으로 갖췄다. 이를 통해 고객은 자기 부품(magnetics) 및 냉각 시스템의 크기를 줄이는 동시에 전체 시스템의 효율성과 응답성을 높이고 시스템 비용을 절감할 수 있다. AI 데이터센터 전력 공급, 전기차 충전부터 로보틱스, 산업용 전력 시스템에 이르기까지 다양한 애플리케이션에 폭넓게 적용 가능하다.
GaNEXUS는 온세미의 기존 실리콘 및 엘리트 실리콘카바이드(EliteSiC) 기술과 함께 온세미의 전력 포트폴리오를 구성하며, 고객이 전력 공급 아키텍처 전반에서 성능과 효율성, 열 특성, 총 시스템 비용을 유연하게 최적화할 수 있도록 지원한다. 특히 센싱·제어·보호·전력 관리 기능을 통합한 온세미의 트레오 플랫폼(Treo Platform)과 결합할 경우 더욱 스마트하고 신뢰성 높은 시스템 수준의 전력 솔루션 구현이 가능하다. 이러한 시스템 수준 접근 방식은 고객의 설계 복잡성을 줄이고, 개발·인증 과정을 가속화하며, 열·냉각 요구사항을 줄이고 전력 공급망 전반의 성능을 최적화하도록 지원한다.
저·중전압 시스템 영역에서 GaNEXUS는 AI 서버용 48V 중간 버스 컨버터(IBC), 배터리 백업 장치(BBU), 모터 드라이브 분야에서 자기 부품 크기 약 30~60% 축소, 전력 밀도 약 1.5~2배 향상, 토폴로지에 따라 약 0.5~2% 효율 향상, 스위칭 손실 감소와 열 성능 및 제어 안정성 향상 효과를 제공한다. AI 전력 셸프, 고전압 DC-DC 변환, PFC, LLC 전력 스테이지 등 고전압 애플리케이션에서는 고주파 AC-DC와 공진 스테이지 기준 자기 부품 크기 최대 60%까지 축소, 전력 밀도 약 1.5~2배 향상, 대규모 적용 시 약 0.5~1% 효율 향상 등 성능 개선 효과를 확인할 수 있다. GaNEXUS 스마트를 통해서는 시스템 위험 감소, 파워스테이지 설계 간소화, 인증 기간 단축, 신뢰성 향상도 기대된다.
패키지 측면에서 GaNEXUS 디바이스는 열 성능이 강화된 패키지를 적용했으며, 이중 소싱을 지원하는 업계 표준 풋프린트를 갖췄다. TOLL 하단 냉각, TOLT 상단 냉각, 3.3mm×3.3mm 및 5mm×6mm 크기의 이중 냉각 패키지가 포함된다.
AI 인프라, 전기화, 산업 자동화, 에너지 시스템의 확산으로 효율적이고 소형화된 전력 아키텍처에 대한 수요는 지속적으로 증가하는 추세다. AI 데이터센터는 2030년까지 미국 전체 전력 생산량의 최대 9%를 소비할 것으로 예상되며, 전력과 냉각 비용은 데이터센터 전체 운영 비용의 최대 40%에 달할 것으로 전망된다.
온세미 GaN 사업부 부사장 앙투안 잘라베르(Antoine Jalabert)는 "온세미의 GaNEXUS 포트폴리오는 전력 시스템 설계를 위한 새로운 아키텍처 구현을 가능하게 한다"며 "고객들이 더 작은 공간에서 더 높은 전력을 요구함에 따라 엔지니어는 기존 전력 아키텍처의 한계를 극복할 수 있는 한층 높은 설계 유연성을 확보할 수 있다"고 말했다.
헬로티 김재황 기자 |
