TSMC 잡아라..삼성전자 비메모리 초격차 비밀 병기 '차세대 전력 반도체'

스마트폰·전기차 전자기기에
전력 공급하는 '심장'역할
DDR5 모듈 기판에 직접 탑재
전력소비·발열낮춰 성능향상
2024년 8조원 시장 선점나서

삼성전자가 D램 모듈의 성능을 극대화하면서 전력 사용을 최소화하는 전력관리반도체(PMIC) 신제품을 공개했다. 지난 11일 세계 최초로 차세대 D램 메모리 기술 표준을 공개한 삼성전자는 일주일 만에 시스템반도체(비메모리 반도체)의 한 분야인 PMIC 신제품까지 선보이면서 반도체 산업 전 분야에서 리더십을 확대하고 있다.

18일 삼성전자는 기업용 PMIC 2종(S2FPD01·S2FPD02)과 PC용 PMIC 1종(S2FPC01)을 선보였다. 제품은 오는 4분기에 출시될 예정이다. PMIC의 상위 개념인 전력반도체는 스마트폰이나 전기자동차 등의 전자기기에서 전력을 공급하는 역할을 한다. 사람의 몸에 피를 공급하는 심장에 비견될 만큼 시스템반도체 분야의 핵심으로 꼽히는 부품이다. 최근 전자기기 성능이 고도화되고 전기자동차 보급이 빠르게 확대되면서 전력반도체 시장은 급성장하고 있다. 글로벌 시장조사기관 옴디아는 전력반도체 시장이 연평균 6.1% 성장할 것으로 전망하고 있다. 지난해 253억달러(약 28조6000억원)였던 전력반도체 시장 규모는 2024년 320억달러(약 36조2000억원)로 성장해 모바일 D램 시장(298억달러) 규모도 넘어설 것으로 예상된다.

전력반도체의 일종인 PMIC는 전자기기에서 필요한 전력을 공급하기 위해 전압과 전류를 조정하고 제어하는 역할을 한다. 전자기기의 내부 회로를 제어해 전자기기가 사용되는 상황별로 최적의 전력을 공급하는 '스마트 반도체'로 볼 수 있다. PMIC는 전력반도체 시장에서 가장 큰 비중(약 21%)을 차지한다. 옴디아에 따르면 PMIC 시장은 올해 54억달러(약 6조원)에서 2024년 69억달러(약 8조원) 규모로 성장할 것으로 전망된다. 삼성전자는 앞서 2010년 PMIC사업에 진출하며 스마트폰과 태블릿PC 등 모바일 제품과 PC, 게임기 등에 적용하는 제품을 생산해 왔다. 신제품은 DDR4에 비해 2배 이상 성능을 끌어올린 DDR5 D램 시장을 겨냥해 설계됐다. PMIC를 외부의 별도 기판에 탑재하던 DDR4와 달리 DDR5 D램부터는 PMIC를 D램 모듈 기판에 직접 탑재한다. PMIC와 D램이 하나의 모듈에 위치하기 때문에 전원을 안정적이고 빠르게 공급할 수 있어 메모리 성능이 높아지고 오작동이 줄어드는 효과가 있다.

조장호 삼성전자 시스템LSI사업부 마케팅팀 상무는 "삼성전자는 모바일과 디스플레이 PMIC에서 쌓은 설계 기술력과 노하우를 데이터센터, 기업용 서버와 PC 등에 탑재되는 DDR5 D램 메모리 모듈에 적용했다"고 밝혔다.

[박재영 기자]