“AI 광풍, 전력 데이터센터가 멈추지 않으려면?”… 마우저-르네사스, AI 전력 혁신 전자책 발간

고전압 분배부터 GaN 기술까지… 급증하는 생성형 AI 에너지 수요 해결사 자처

글로벌 전자부품 유통 기업 마우저 일렉트로닉스(Mouser Electronics)가 르네사스 일렉트로닉스(Renesas Electronics)와 손잡고 AI 시대의 최대 난제로 떠오른 ‘데이터센터 전력 공급’ 문제를 정면으로 다룬 기술 가이드를 내놓았다. 양사가 공동 발간한 전자책 ‘AI 전력 수요: 최신 데이터센터를 위한 고밀도 전력 분배’는 생성형 AI(GenAI) 확산으로 폭증하는 데이터센터의 에너지 소비를 줄이기 위한 차세대 전력 관리 기술을 심도 있게 분석했다.

최근 데이터센터 운영 비용 중 전기 요금이 차지하는 비중은 이미 통제 불능 수준으로 치솟고 있다. 특히 고성능 GPU가 쉼 없이 돌아가는 AI 서버는 기존 서버보다 훨씬 많은 열을 내뿜고 막대한 전력을 소모한다. 이번 전자책은 엔지니어들이 더 작고, 가벼우면서도 효율적인 전력 시스템을 설계할 수 있도록 고전압 전력 분배와 디지털 제어 기술의 실질적인 해법을 제시한다.

GaN·MOSFET 신소재로 효율 극대화… ‘에너지 다이어트’ 들어간 서버실

이번 리포트에서 강조하는 기술의 핵심은 하드웨어의 물리적 한계를 극복하는 신소재와 정밀 제어다. 르네사스는 기존 실리콘 반도체의 한계를 넘어서는 질화갈륨(GaN) 기반의 전력 회로와 차세대 MOSFET 기술을 통해 에너지 손실을 획기적으로 줄이는 방안을 소개했다.

특히 주목받는 제품인 ‘SuperGaN® FET’는 고전압 GaN 기술과 저전압 실리콘 기술을 결합하여 전하 손실을 낮추고 효율을 극대화했다. 또한, ‘REXFET-1’ 전력 MOSFET은 웨이퍼 제조 공정의 혁신을 통해 전류가 흐를 때 발생하는 저항(온-저항)을 최대 30%까지 낮춰 열 발생을 줄이고 시스템 신뢰성을 높였다.

전력의 흐름을 똑똑하게 관리하는 ‘스마트 파워 스테이지(SPS)’ 모듈과 디지털 PWM 컨트롤러의 조합도 눈길을 끈다. 이 시스템은 서버의 부하 상태에 따라 전력을 정밀하게 분배하여 불필요한 에너지 낭비를 막는다. 마우저는 이번 전자책을 통해 상세한 인포그래픽과 영상 자료를 제공하며, 엔지니어들이 액체 냉각 기술과 결합한 고밀도 설계 방식을 쉽게 이해할 수 있도록 돕고 있다.

새 전자책은 https://www.mouser.kr/renesas-powering-ai-ebook/에서 확인할 수 있다.