데이터센터와 전기차 설계를 위한 고성능 전력 솔루션, 크기 최대 70% 감소
전력 모듈을 필요로 하는 디바이스에서는 항상 그렇듯, 더 작은 공간에서 더 많은 전력 공급을 원한다.
텍사스 인스트루먼트(TI)의 전력 모듈 개발도 이러한 과제에서 시작한다. 독자적 패키징을 앞세워 보드 공간을 절감하고 전력 밀도와 효율, 열 성능을 개선하는데 초점을 맞춘다. TI는 이번에도 이러한 조건을 충족하는 솔루션을 내놨다. 데이터센터부터 전기차에 이르는 다양한 애플리케이션에서 전력 밀도, 효율성 및 안전성을 향상시킬 수 있는 새로운 절연 전원 모듈을 공개한 것. UCC34141-Q1 및 UCC33420 절연 전원 모듈은 절연 전원 설계에서 개별 솔루션 대비 최대 세 배 더 높은 전력 밀도를 구현한다.
TI코리아 박수민 대리
이를 위해 TI는 독자적인 멀티칩 패키징 기술인 IsoShield를 적용했다. 새로운 절연 전원 모듈은 더 작은 공간에 더 많은 전력을 집적해 면적, 비용 및 무게를 줄여준다.
TI는 지난 2024년에 독자적인 MagPack 통합 마그네틱 패키징 기술을 발표한 바 있다. 전용 3D 패키지 몰딩 공정을 적용한 이 기술은 전력 SiP의 높이, 너비, 깊이를 최적화하여 더 작은 공간에서 더 많은 전력을 구현하였다.
이번에 공개한 IsoShield 기술은 멀티칩 패키징 기술이다. 고성능 평면 변압기와 전력 스테이지들을 통합하여 올인원 SiP 솔루션을 구현한다. TI코리아 박수민 대리는 “IsoShield 기술은 고성능 평면 변압기와 절연 전력단을 하나의 패키지에 통합하 기능 절연, 기본 절연, 강화 절연을 지원한다”고 말했다.
올인원 SiP 솔루션 구현
전력 엔지니어들은 그동안 보드 공간을 절약하고 설계를 단순화하기 위해 전원 모듈을 활용해 왔다. 하지만 칩 크기가 물리적 한계에 가까워지고 소형화에 대한 요구가 높아지면서 패키징 기술의 발전은 성능과 효율성 향상을 이끄는 핵심 요소로 부상하고 있다.
TI의 IsoShield 기술은 분산 전력 아키텍처를 구현해 단일 지점 오류(single point of failure)를 방지함으로써 제조업체가 기능 안전 요구사항을 충족하도록 지원한다. 그 결과 자동차, 산업, 데이터센터 등 강화된 절연이 요구되는 다양한 애플리케이션에서 소형이면서도 고성능과 높은 신뢰성을 갖춘 전력 설계를 구현할 수 있다. 또한 이 기술은 최대 2W의 전력을 공급하면서도 솔루션 크기를 최대 70%까지 줄일 수 있다.
전력 밀도 혁신은 빠르게 변화하는 데이터센터와 차량용 설계 환경에서 돋보인다. 이러한 애플리케이션의 설계 요구사항을 충족하려면 더 지능적이고 효율적인 작동을 지원하는 핵심 부품인 첨단 아날로그 반도체가 필수적이기 때문이다. 전 세계 데이터센터가 증가하는 수요에 대응해 지속적으로 확장됨에 따라, 고성능 전력 모듈은 더 작은 공간에 더 많은 전력을 집적해야 한다. TI의 IsoShield 패키징 기술을 활용하면 엔지니어는 소형 폼팩터에서도 더 높은 전력 밀도를 구현할 수 있어 글로벌 디지털 인프라의 안정성과 신뢰성을 높이는 데 기여한다.
IsoShield 기술을 적용한 UCC34141-Q1은 5.85mm x 7.50mm x 2.65mm 크기
박수민 대리는 “IsoShield 기술로 향상된 전력 밀도는 더 가볍고 효율적인 전기차 설계를 가능하게 해 주행 거리 향상과 성능 개선에도 기여하며, 차세대 데이터센터의 성능 향상, 신뢰성 확보, 안전한 작동 유지를 지원한다”고 말했다.
TI는 최근, 엔비디아의 800 VDC 레퍼런스 설계를 기반으로 구축된 차세대 AI 데이터센터를 위한 완전한 800V 직류(DC) 전력 아키텍처를 공개했다. 이 솔루션은 2026년 3월 16일부터 19일까지 미국 캘리포니아 새너제이에서 열리는 엔비디아 개발자 콘퍼런스 ‘GTC 2026’에서 선보였다. TI의 800 VDC 아키텍처는 전체 전력 경로에서 변환 효율과 전력 밀도를 극대화하고 전력 구조를 단순화해, 보다 확장 가능하고 안정적인 AI 데이터센터 운영을 가능하게 한다.
2026 APEC에서 다양한 전력 및 시스템 혁신 기술 선보여
TI는 3월 23일부터 26일까지 열리는 2026 APEC에서 다양한 전력 및 시스템 혁신 기술을 선보일 예정이다. 헨리 B. 곤잘레스 컨벤션 센터 1819번 부스에서는 IsoShield 기술이 적용된 절연 전원 모듈을 고전력·고성능 자동차용 SiC(실리콘 카바이드) 300kW 트랙션 인버터 레퍼런스 설계에 탑재해 공개한다. 전시에서는 800V-6V DC/DC 전력 분배 보드를 비롯해 데이터센터, 자동차, 휴머노이드 로봇, 지속 가능한 에너지, USB Type-C® 애플리케이션을 위한 다양한 신기술도 함께 소개된다. 해당 설계는 AI 프로세서를 탑재한 차세대 데이터센터 컴퓨팅 트레이의 전력 변환을 지원하는 TI의 질화 갈륨(GaN) 통합 전력계, 디지털 아이솔레이터, 마이크로컨트롤러 포트폴리오를 기반으로 구현됐다.
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