온세미(onsemi)가 질화갈륨(GaN) 기반 전력 반도체 제품군 'GaNEXUS'를 출시했다. GaNEXUS는 실리콘, EliteSiC 기술과 함께 온세미의 전력 포트폴리오를 구성하며, AI 인프라와 전기화 확산으로 전력 효율과 소형화 수요가 커지는 환경에서 전력 공급 아키텍처의 성능·효율·열 특성·시스템 비용을 최적화하도록 지원한다고 밝혔다.

온세미는 11일 GaNEXUS 제품군을 공개하고, 40V~650V 전압 범위의 GaNEXUS FET와 GaNEXUS Smart 650V GaN FET의 초기 샘플 공급을 시작했다고 밝혔다. 이 제품군은 AI 데이터센터 전원 공급, 48V 시스템, 로보틱스, 산업 자동화, 에너지 인프라 등 전력 소모가 높은 애플리케이션을 대상으로 한다.

스위칭 손실 절감

온세미는 GaNEXUS가 기존 실리콘 기반 솔루션 대비 빠른 스위칭 속도와 낮은 스위칭 손실, 높은 전력 밀도, 향상된 열 성능을 제공한다고 설명했다. 이를 통해 자기 부품(magnetics)과 냉각 시스템 크기를 줄이면서 시스템 효율과 응답성을 높이고 비용을 절감할 수 있다고 전했다. 회사 측에 따르면 AI 데이터센터는 2030년까지 미국 전체 전력 생산량의 최대 9%를 소비할 것으로 예상되며, 전력·냉각 비용은 데이터센터 운영 비용의 최대 40%를 차지할 것으로 전망된다.

48V 중간 버스 컨버터(IBC), 배터리 백업 장치(BBU), 모터 드라이브 등 저·중전압 시스템에서는 △ 자기 부품 크기 약 30~60% 축소 △ 전력 밀도 약 1.5~2배 향상 △ 토폴로지에 따라 약 0.5~2% 효율 개선 등의 효과가 있는 것으로 전해진다.

앙투안 잘라베르(Antoine Jalabert) 온세미 GaN 사업부 부사장은 "GaNEXUS 포트폴리오는 전력 시스템 설계를 위한 새로운 아키텍처 구현을 가능하게 한다"며 "고객이 더 작은 공간에서 더 높은 전력을 요구함에 따라 엔지니어가 기존 전력 아키텍처의 한계를 넘는 설계 유연성을 확보할 수 있다"고 말했다.

트레오 플랫폼 연계

GaNEXUS는 센싱·제어·보호·전력 관리 기능을 통합한 온세미 트레오 플랫폼(Treo Platform)과 결합해 시스템 수준의 전력 솔루션을 구현한다고 회사는 설명했다. 이 방식은 설계 복잡성을 줄이고 개발·인증 과정을 단축하며 열·냉각 요구사항을 낮추는 데 활용된다고 전했다. GaNEXUS 디바이스는 TOLL 하단 냉각, TOLT 상단 냉각, 이중 냉각 패키지 등 업계 표준 풋프린트를 적용해 이중 소싱을 지원한다.