인피니언, 300A 피크 전류 구현한 AI 가속기용 초고밀도 전력 반도체 출시-아이씨엔매거진

6mm × 6mm 패키지에 2 A/mm² 전력 밀도 달성… 수직 전력 공급 및 액체 냉각 기술 완벽 지원

인공지능(AI) 가속기와 데이터센터 연산 성능이 급격히 발전함에 따라 프로세서에 전력을 안정적으로 공급하는 전력 반도체의 중요성이 갈수록 커지고 있다. 글로벌 전력 반도체 기업 인피니언 테크놀로지스(Infineon Technologies)는 차세대 AI 가속기와 수직 전력 공급(VPD) 모듈을 위한 듀얼 페이즈 스마트 파워 스테이지 제품군 ‘TDA235E5’와 ‘TDA235E0’를 정식 출시했다.

이번 신제품은 고전류 AI 프로세서용 전력 공급 성능을 한 단계 끌어올린 솔루션이다. 주요 기술 사양 및 특징은 다음과 같다.

초소형 고밀도 설계: 인피니언의 전력 모스펫(OptiMOS 6 MOSFET)과 듀얼 페이즈 드라이버 IC를 가로 6mm, 세로 6mm, 두께 0.8mm 패키지에 하나로 통합하여 제곱밀리미터당 2암페어(2 A/mm²)를 초과하는 전력 밀도 구현
고전류 공급 성능: 최대 300A의 피크 전류와 120A의 총 설계 전류(TDC)를 지원하여 차세대 AI 가속 프로세서(xPU) 및 일반 서버 중앙처리장치(CPU)에 최적화
최신 아키텍처 및 냉각 지원: 수평형 전력 구조와 패키지 하단에서 직접 전력을 공급하는 수직형 전력 공급(VPD) 아키텍처를 모두 지원하며, 상단 열 전달 특성이 뛰어나 AI 서버의 액체 냉각(Liquid Cooling) 시스템과 완벽 연동

TDA235E5와 TDA235E0는 인피니언의 디지털 멀티페이즈 컨트롤러와 결합하여 유연하고 확장 가능한 멀티 레일 전력 아키텍처를 구성할 수 있다. 이를 통해 빠르게 변하는 AI 서버 플랫폼의 개발 기간을 대폭 단축시킨다.

아울러 전통적인 실리콘(Si)을 비롯해 차세대 화합물 반도체 소재인 실리콘 카바이드(SiC)와 갈륨 나이트라이드(GaN) 기술을 아우르는 인피니언의 AI 서버 전력 에코시스템에 포함된다. 현재 해당 제품군들의 엔지니어링 샘플이 고객 평가용으로 제공되고 있다.

용어 해설 (Glossary)

스마트 파워 스테이지 (Smart Power Stage): 게이트 드라이버 IC와 고효율 파워 MOSFET을 단일 반도체 패키지에 통합하여 전력 변환 효율과 회로 면적 활용도를 대폭 올린 전력 관리 반도체다.
수직 전력 공급 (VPD; Vertical Power Delivery): 프로세서 기판 바로 아래쪽에 전력 반도체를 배치하여 전력 전송 경로를 단축하고 신호 손실과 전력 낭비를 줄이는 차세대 전력 아키텍처다.
전력 밀도 (Power Density): 단위 면적이나 부피당 전력 반도체가 공급할 수 있는 전류 또는 전력의 양을 뜻하며, 수치가 높을수록 기판 공간을 적게 차지한다.
TDC (Total Design Current; 총 설계 전류): 지속적인 부하 동작 환경에서 전력 시스템이 안정적으로 공급할 수 있는 최대 정격 전류 수치다.