AI 데이터센터용 솔리드 스테이트 변압기 위한 ‘3.3 kV HV?D3 mSiC® 파워 모듈’ 선보여
마이크로칩테크놀로지(아시아 총괄 및 한국대표: 한병돈)는 AI 하이퍼스케일 데이터센터와 기타 고전압 전력 애플리케이션에서 솔리드 스테이트 변압기(SST) 도입을 더욱 간소화하고 가속하도록 설계된 신제품 3.3 kV HV?D3 mSiC® 파워 모듈을 공개했다.
업체 측에 따르면, 이번에 새롭게 선보인 모듈은 3.3 kV 실리콘 카바이드(SiC) mSiC® MOSFET과 쇼트키 다이오드를 업계 표준인 62 mm 패키지에 통합하여, 중전압 그리드(전력망)에서 서버 랙으로 직접 효율적인 전력 공급을 가능하게 한다.
AI 데이터센터의 규모가 지속적으로 확장됨에 따라, 토큰 생성 역량은 전력 가용성에 의해 제한되고 있으며, 전력 효율은 투자 수익률(ROI)을 좌우하는 핵심 요소가 되고 있다. 대형 저주파 변압기를 기반으로 한 기존 아키텍처는 시스템 복잡성을 높이고 전력 손실을 증가시키며 유연성을 제한하는 반면에 SST는 전력 변환 단계를 줄여 시스템 효율을 근본적으로 개선한다.
특히 업계가 차세대 AI 시설에서 고전압 DC 랙 배전 방식으로 전환함에 따라, 중전압 그리드에서 서버 랙까지 더 적은 전력 변환 단계로 안정적인 DC 전력을 직접 공급하도록 설계된 SST의 가치가 더욱 커지고 있다고 업체 측은 밝혔다.
마이크로칩의 HV-D3 mSiC 모듈은 이러한 요구사항을 충족하도록 설계되었으며 마이크로칩의 mSiC MOSFET 기술을 기반으로 온도 변화 전반에 걸쳐 우수한 온저항(Rds(on)) 안정성을 제공하며, 6 kV 절연을 지원하고 CTI 600 등급 소재와 확장된 연면거리를 적용한 패키징을 통해 고전압 동작 시 안전한 직렬 연결을 지원한다. 또한 실리콘 질화규소(Si₃N₄) 기판은 향상된 열전도율과 파워 사이클링 성능을 제공해, 개발자가 과도한 냉각 없이도 더 높은 전력 밀도를 구현할 수 있도록 돕는다.
마이크로칩의 고전력 솔루션 사업부 클레이턴 필리온(Clayton Pillion) 부사장은 “AI 데이터센터가 그리드에서 GPU까지 전력을 공급하는 과정에서 지속적으로 한계에 부딪히면서 SST의 필요성이 점점 더 커지고 있다”며, “마이크로칩의 3.3 kV HV-D3 mSiC 파워 모듈은 개발자들이 13.8 kV 또는 34.5 kV 그리드와 연계할 때, 기존의 저전압 SiC 대안 대비 직렬연결 디바이스 수를 약 절반으로 줄일 수 있도록 지원한다”고 밝혔다. 이어, “또한 이 디바이스는 개별 SiC 디바이스와 훨씬 더 큰 파워 모듈 사이를 연결하며 100~300 A 제품에 대한 산업 시장의 주요 공백을 해소한다”고 말했다.
HV-D3 mSiC 파워 모듈은 역병렬 쇼트키 다이오드 포함 여부에 따라 하프 브리지 및 커먼 소스 구성으로 제공되며, 100~300 A 범위의 애플리케이션을 지원한다. 마이크로칩의 mSiC MOSFET 기술은 하드 스위칭 및 소프트 스위칭 토폴로지 모두에서 균형 잡힌 스위칭 손실을 구현해, SST 설계와 기타 고주파·고전압 시스템에 적합하다는 설명이다.
AI 데이터센터의 SST에 최적화된 HV-D3 mSiC 파워 모듈은 중장비 차량용 메가와트 충전 인프라, 철도 및 대형 운송용 보조 전원 공급장치, 중전압 모터 드라이브, 산업 및 방위 전력 시스템 등 다양한 애플리케이션에도 활용될 수 있다. 이러한 분야에서는 높은 절연 성능, 견고한 열 특성, 그리고 효율적인 전력 변환이라는 동일한 이점을 활용할 수 있다고 업체 측은 전했다.
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