[1MW 시대의 해법] 삼성전기, AI 서버 전력난에 MLCC 기술 부각…랙당 1MW 대응

[CBC뉴스] 인공지능(AI) 서버의 전력 소비가 빠르게 증가하면서 반도체뿐 아니라 전력을 안정적으로 공급하는 전자부품의 중요성도 커지고 있다. 고성능 그래픽처리장치(GPU)가 집적된 서버 환경에서는 제한된 공간에 대규모 전력을 공급해야 하는 만큼 전압 안정성과 부품의 소형화가 중요한 기술 과제로 떠오르고 있다.

삼성전기는 16일 공식 SNS를 통해 1MW(메가와트)급 AI 서버 랙 시대에 대응하기 위한 적층세라믹커패시터(MLCC) 기술을 소개했다. 1MW는 1,000kW에 해당하며, AI 서버 랙의 전력 밀도가 높아지는 추세를 설명하는 수치다.

삼성전기가 주목한 부분은 GPU 성능 향상에 따른 전력 공급 구조의 변화다. AI 연산을 처리하는 GPU가 늘어나고 소비전력이 증가하면서 전력 변환 과정에서 발생하는 전압 변동과 노이즈를 제어하는 기술의 중요성이 커지고 있다는 설명이다.

MLCC는 전자회로에서 전기를 일시적으로 저장하고 방출하면서 전압을 안정적으로 유지하고 노이즈를 줄이는 역할을 한다. 크기는 작지만 고성능 반도체와 전력 공급 회로의 안정적인 작동에 필요한 핵심 수동소자 가운데 하나다.

삼성전기는 AI 서버용 MLCC 기술의 주요 방향으로 고전압 DC-DC 변환 회로 대응, GPU 코어 전원 최적화, 기판 내장형 MLCC 등 세 가지를 제시했다.

먼저 고전압 DC-DC 변환 회로에서는 전력을 빠르게 전환하는 과정에서 순간적인 전압 변동과 스파이크 노이즈가 발생할 수 있다. 삼성전기는 이러한 전기적 불안정성을 줄이는 데 MLCC가 기여할 수 있다고 설명했다.

GPU 코어 전원 공급에서도 MLCC의 역할이 확대되고 있다. 삼성전기는 GPU 한 개에 필요한 MLCC 용량이 매년 두 배씩 증가하고 있다고 소개했다. 다만 이는 회사가 제시한 기술 수요 추세로, 모든 GPU 제품에 동일하게 적용되는 수치로 일반화하기는 어렵다.

전력 공급 회로에서는 단순히 용량이 큰 부품을 사용하는 것보다 서로 다른 특성을 가진 MLCC를 적절하게 조합하는 것이 중요하다. GPU의 전력 소비 특성과 회로 설계에 따라 요구되는 정전용량과 전기적 특성이 달라지기 때문이다.

기판 내장형 MLCC 역시 주목할 기술이다. 기존에는 기판 표면에 배치하던 MLCC를 기판 내부에 배치함으로써 제한된 공간을 효율적으로 활용할 수 있다. 부품 배치와 전력 공급 경로를 최적화하는 데에도 도움이 될 수 있다.

이러한 기술은 AI 서버의 고집적화와 맞물려 중요성이 높아지고 있다. GPU 성능이 향상될수록 안정적인 전력 공급을 위한 회로 설계가 복잡해지고, 관련 부품에도 높은 수준의 기술적 대응이 요구된다.

특히 AI 데이터센터 산업에서는 연산 성능뿐 아니라 전력 효율과 시스템 안정성이 경쟁력을 좌우하는 요소로 부상하고 있다. 고성능 반도체를 충분히 확보하더라도 전력 공급이 불안정하면 시스템 성능을 안정적으로 유지하기 어렵기 때문이다.

삼성전기가 MLCC 기술을 강조하는 배경에도 이러한 산업 환경의 변화가 자리 잡고 있다. AI 서버의 전력 밀도가 높아질수록 고전압 대응 능력과 소형화 기술, 전원 안정화 성능을 갖춘 전자부품의 중요성이 커질 수 있다.

다만 AI 서버 시장의 성장세가 곧바로 삼성전기의 MLCC 매출 증가로 연결된다고 단정할 수는 없다. 실제 실적에 미치는 영향은 고객사의 채택 여부와 공급 물량, 제품 구성, 가격 및 수익성 등에 따라 달라질 수 있다.

향후 삼성전기의 AI 서버용 MLCC 사업에서는 고부가 제품의 공급 확대 여부와 고객사 확보, 기술 경쟁력의 상업적 성과가 주요 관찰 대상이 될 전망이다.

AI 산업의 경쟁이 반도체 연산 능력을 넘어 전력 공급과 부품 집적 기술로 확장되는 가운데 삼성전기의 MLCC 기술이 어떤 역할을 할지 관심이 모인다.

[이 기사는 삼성전기의 공식 기술 소개 내용을 토대로 작성했으며, 특정 기업의 실적이나 주가 향상을 보장하지 않는다. 산업 전망과 실제 사업 성과는 차이가 발생할 수 있고 투자에 따른 판단과 책임은 투자자 본인에게 있다. 기사 작성에는 AI의 조력이 활용됐다.]

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▮ CBC뉴스ㅣCBCNEWS 심우일 기자