온세미가 차세대 전력 아키텍처를 겨냥한 질화갈륨(GaN) 기반 전력 제품군 ‘GaNEXUS’를 출시했다. AI 데이터센터, 48V 전력 시스템, 로보틱스, 산업 자동화 등 고전력 애플리케이션에서 전력 변환 효율과 열 관리 요구가 커지는 가운데, 온세미는 GaN 제품군을 통해 전력반도체 포트폴리오를 확대한다.

온세미는 11일 40V~650V 전압 범위의 GaNEXUS FET와 GaNEXUS 스마트 650V GaN FET 샘플 공급을 시작했다고 밝혔다. 이번 제품군은 기존 실리콘, EliteSiC 전력반도체 포트폴리오와 함께 고객이 애플리케이션별 전압, 효율, 열 특성, 시스템 비용을 선택적으로 최적화할 수 있도록 설계됐다.

GaNEXUS는 빠른 스위칭 속도와 낮은 스위칭 손실을 기반으로 전력 밀도와 열 성능을 높이는 데 초점을 맞췄다. 저·중전압 시스템에서는 AI 서버용 48V 중간버스 컨버터, 배터리 백업 장치, 모터 드라이브 등에 적용할 수 있으며, 자기 부품 크기를 약 30~60% 줄이고 전력 밀도를 약 1.5~2배 높일 수 있다. 토폴로지에 따라 효율은 약 0.5~2% 향상될 수 있다.

AI 인프라 확산은 전력반도체 시장의 주요 변수로 꼽힌다. 국제에너지기구(IEA)는 전 세계 데이터센터 전력 소비가 2024년 약 415TWh에서 2030년 945TWh 수준으로 증가할 것으로 전망했다. 전력 수요가 커질수록 서버 전원 공급망의 손실과 냉각 부담을 줄이는 기술의 중요성도 높아지고 있다.

고전압 영역에서는 AI 전력 셸프, 고전압 DC-DC 변환, PFC, LLC 전력 스테이지 등이 주요 대상이다. GaNEXUS는 고주파 AC-DC와 공진 스테이지에서 자기 부품 크기를 최대 약 60%까지 줄이고, PFC·LLC·고전압 DC-DC 아키텍처에서 전력 밀도를 약 1.5~2배 높일 수 있도록 설계됐다. 손실 감소를 통해 소형 고전력 시스템의 열 부담을 줄이는 것도 목표다.

앙투안 잘라베르 온세미 GaN 사업부 부사장은 “고객들이 더 작은 공간에서 더 높은 전력을 요구하면서 엔지니어에게는 기존 전력 아키텍처의 한계를 넘어설 설계 유연성이 필요해지고 있다”며 “GaNEXUS 포트폴리오는 새로운 전력 시스템 설계를 지원하기 위한 제품군”이라고 말했다.

온세미는 GaNEXUS를 센싱, 제어, 보호, 전력 관리 기능을 통합한 트레오 플랫폼과 결합해 시스템 수준 전력 솔루션으로 확장할 계획이다. 또한 TOLL 하단 냉각, TOLT 상단 냉각, 3.3mm x 3.3mm 및 5mm x 6mm 이중 냉각 패키지 등 열 성능을 고려한 패키지를 제공해 고객의 설계 복잡도와 인증 부담을 줄인다는 전략이다.