“AI 데이터센터 핵심 부품 뜬다”⋯ 삼성전기, ‘실리콘 캐패시터’ 승부수
“아파트 물탱크 역할”⋯ 전력 안정화 돕는다
글로벌 빅테크 기업들의 인공지능(AI) 데이터센터 투자 확대로 반도체 전력 안정화 기술의 중요성이 높아지고 있다. AI 반도체 성능이 고도화될수록 전력 소모가 크고 순간적인 전력 변화의 폭이 커지기 때문이다. 이를 해결할 핵심 부품으로 ‘실리콘 캐패시터’가 주목받고 있다.
국내 주요 부품사 중 하나인 삼성전기는 최근 실리콘 캐패시터 양산에 성공하며 적층세라믹콘덴서(MLCC)·반도체패키지 기판과 함께 AI 반도체 시장에 필요한 첨단 부품 라인업을 완성했다. 지난 11일 삼성전기는 태평로 삼성전자 기자실에서 ‘실리콘 캐패시터 기술 세미나’를 열고 AI 토털 솔루션 공급자로서의 포부를 전했다.
이날 발표를 맡은 김원기 삼성전기 실리콘 캐패시터 개발그룹장은 캐패시터의 기능을 ‘물탱크’에 비유했다. 그중에서도 실리콘 캐패시터는 ‘아파트 옥상 물탱크’의 역할을 한다는 설명이다. 김 그룹장은 “물탱크를 아파트 옥상마다 두고 물을 분배하는 것처럼 전기 회로에 전기 에너지를 모아두고 일정하게 공급해 전력 안정화를 돕는 것”이라고 설명했다.
실리콘 캐패시터는 (MLCC) 보다 얇고 고주파 특성이 우수해 AI 반도체 패키지 내부에 탑재하기 용이하다는 평가를 받는다. 주요 특징으로는 △초박형화 △우수한 고주파 특성 △넓은 온도·전압 범위 안정성 △고객 맞춤형 설계 등이 있다.
삼성전기에 따르면 실리콘 캐패시터 시장은 2026년부터 2031년까지 연평균 성장률(CAGR) 18%에 달할 것으로 예상된다. AI 데이터센터와 첨단 반도체 패키징 수요 확대가 시장 성장을 견인할 것이란 분석이다.
특히 AI 서버는 순간적인 전력 소모 변화가 크고 HBM 등 고성능 반도체가 밀집돼 있어 전력 안정화 부품의 중요성이 갈수록 커지고 있다. 실리콘 캐패시터가 AI 반도체의 핵심 부품으로 주목받는 배경이다.
◇ ‘실리콘 캐패시터·MLCC·패키지기판’까지⋯ 토털 솔루션 제공
삼성전기는 실리콘 캐패시터와 MLCC, 반도체 패키지 기판을 모두 공급할 수 있다는 점을 자사 경쟁력으로 꼽았다. 고객사 입장에서는 MLCC와 실리콘 캐패시터 중 어떤 부품을 적용할지, 패키지 안에 내장할지 외부에 실장할지 등을 종합적으로 검토해야 하는 만큼 토털 솔루션 제공 역량이 중요하다는 것이다.
김 그룹장은 “고객사들은 전력 특성과 패키지 구조에 따라 최적의 솔루션을 선택해야 한다”며 “삼성전기는 MLCC와 실리콘 캐패시터, 패키지 기판을 모두 보유하고 있어 고객 맞춤형 솔루션을 제공할 수 있다”고 강조했다.
실리콘 캐패시터는 MLCC의 한계를 보완하는 부품으로 기능한다. MLCC는 대용량을 구현하고 고전압 환경을 견디는 데 유리하지만, 세라믹 시트를 여러 층으로 쌓아 올려 두껍다는 한계가 있다.
김 그룹장은 “MLCC가 물리적으로 적용되기 어려운 영역을 실리콘 캐패시터가 보완할 수 있다”며 “AI 반도체 성능 향상 과정에서 발생하는 전력 안정화와 노이즈 제어, 패키지 두께 문제를 해결하는 핵심 부품”이라고 덧붙였다.
이에 고객사에 따라 부품을 맞춤형으로 설계해 각각의 필요를 충족할 수 있다는 설명이다.
삼성전기는 AI 반도체 패키지 고도화와 함께 실리콘 캐패시터 수요 역시 확대될 것으로 내다보고 있다. 이는 향후 AI 서버, 자율주행, 고성능 컴퓨팅 등 다양한 분야로 적용 범위가 넓어질 것으로 예상된다.
삼성전기는 지난달 글로벌 대형 고객사에 약 1조5000억원 규모의 실리콘 캐패시터를 공급한 바 있다. 회사는 이를 발판 삼아 고용량·다기능 실리콘 캐패시터 라인업을 확장하고, 글로벌 고객사 다변화를 통해 시장 점유율을 본격 확대해 나간다는 방침이다.
정수연 기자 ssu@viva100.com