삼성전기, 고용량 MLCC로 'AI 전력' 잡는다

차세대 제품 공개 나서
'1MW' AI 서버용
GPU당 필요 전력 급증
서버별 조건 맞춤 대응
IT 기기용 초박막
폴더블·스마트글라스에 적용
두께 0.5㎜까지 얇게 만들어

인공지능(AI) 서버의 전력 소비가 급증하고 폴더블폰·스마트글라스 등 온디바이스 AI 기기가 확산하면서 삼성전기가 양쪽 시장을 겨냥한 차세대 적층세라믹콘덴서(MLCC) 솔루션을 잇달아 공개했다.

AI 확산으로 MLCC가 단순 범용 부품을 넘어 고성능 기기에 안정적으로 전력을 공급하는 핵심 부품으로서 중요성이 커지면서 '더 작고 더 많은 전기를 저장하고 더 얇게 만드는' MLCC 기술 경쟁에도 속도가 붙고 있다.

18일 업계에 따르면 삼성전기는 최근 홈페이지에 '1㎿ 랙(서버를 쌓아 설치하는 장비)용 커패시터 솔루션'과 '뉴 폼팩터용 로 프로파일·임베디드 MLCC' 등 기술 자료 2건을 공개했다. AI 데이터센터와 폴더블폰, 스마트글라스 등 차세대 정보기술(IT) 기기에 필요한 MLCC 기술과 삼성전기의 대응 전략을 담았다.

◆ MLCC, 전압 유지에 필수

MLCC는 전기를 일시적으로 저장했다가 반도체가 필요로 할 때 빠르게 공급해 전압을 안정적으로 유지하는 부품이다. 스마트폰부터 자동차, 서버까지 대부분의 전자기기에 들어가지만 AI 시대에는 역할이 더욱 중요해지고 있다. AI 반도체의 성능과 소비전력이 높아지면서 좁은 공간에 더 많은 전기를 저장하고 필요한 순간 빠르게 공급하는 능력이 중요해지고 있기 때문이다.

삼성전기는 우선 AI 서버용 '1㎿ 랙용 커패시터 솔루션'을 공개하면서 그래픽처리장치(GPU) 1개에 필요한 MLCC의 정전용량(저장할 수 있는 전기의 양)이 매년 2배 이상 증가하고 있다는 'AI MLCC 법칙'을 제시했다. 차세대 GPU로 갈수록 연산 성능과 소비전력이 높아지면서 GPU 1개가 요구하는 MLCC 용량 역시 빠르게 커지고 있다는 의미다.

반면 GPU 주변에 MLCC를 배치할 수 있는 공간은 제한돼 있다. 이에 같은 면적에 얼마나 많은 전기를 저장하면서 GPU의 급격한 전력 변화에 빠르게 대응하느냐가 AI 서버용 MLCC의 핵심 경쟁력이 되는 셈이다.

특히 삼성전기는 AI 데이터센터에서 1개의 서버 랙에 들어가는 GPU 수가 계속 늘면서 향후 랙 하나의 전력 소비량이 1㎿ 수준까지 높아질 것으로 예상했다. 서버 랙의 전력이 높아질수록 GPU에 필요한 전력을 안정적으로 공급하기 위한 MLCC 수요도 함께 증가할 것이라는 전망이다.

◆ 기판 내장형 MLCC 공개 눈길

삼성전기는 이에 AI 서버용으로 10마이크로패럿(μF)부터 100μF까지 크기와 용량이 다른 MLCC 제품군을 공개했다. 제품 크기에 따라 저장할 수 있는 전기의 양과 순간적인 전력 변화에 대응하는 성능이 다른 만큼 AI 서버 특성에 맞춰 이들 제품을 적절히 조합하는 방식이다.

작은 제품은 급격한 전력 변화에 빠르게 대응하고 상대적으로 큰 제품은 더 많은 전기를 저장하는 역할을 맡는 식이다. 삼성전기는 MLCC를 인쇄회로기판(PCB) 내부에 집어넣는 '임베디드 MLCC'(기판 내장형 MLCC)도 공개했다. 기판 표면에 MLCC를 붙이는 기존 방식과 달리 기판 내부에 MLCC를 넣어 부품을 놓을 공간을 확보하고 전력이 이동하는 배선 거리를 줄이는 기술이다.

AI 반도체가 고성능화할수록 부품이 늘어나는 만큼 기판 자체를 부품 공간으로 활용하겠다는 것이다. 삼성전기는 AI 서버뿐 아니라 폴더블폰과 스마트글라스 등 차세대 IT 기기용 MLCC 솔루션도 선보였다. IT 기기는 매해 더욱 얇아지지만 온디바이스 AI 확산으로 내부 반도체와 센서 등이 늘고 필요 전력도 커지고 있다.

삼성전기는 이에 두께 0.5㎜·0.65㎜급 '로 프로파일 MLCC'(초박형 MLCC)를 공개했다. 전기 저장 능력은 유지하면서 두께를 얇게 설계해 내부가 좁은 기기에 적용하기 위한 제품이다.

[박소라 기자]