삼성전자가 DDR5 D램 모듈용 전력관리 반도체(PMIC) 3종을 출시, 시스템 반도체 제품군을 본격 확대하고 나섰다.
전력관리 반도체는 전자기기에 필요한 전력을 공급하고, 이를 효율적으로 관리하는 반도체다. 이는 인공지능, 자율주행차, 빅데이터 등으로 대표되는 4차 산업혁명 시대에 급격한 성장이 기대되는 분야다.
실제 전력관리 반도체 시장규모는 반도체 업계 추산으로 2020년 253억달러에서 2024년 320억달러(약 36조2976억원)로 26.48%가량 성장이 기대된다.
삼성전자는 지난 2010년 전력관리 반도체 시장에 진출한 이후, 스마트폰·태블릿PC 등의 모바일 기기와 PC·게임기·무선 이어폰용 전력관리 반도체를 지속 출시해왔다. 시장 경쟁력은 2019년 기준 퀄컴(점유율 27.5%), 다이얼로그 세미컨덕터(점유율 15.2%), 미디어텍(점유율 8.5%), 하이실리콘(점유율 7.7%)에 이은 시장 5위(점유율 6.6%) 수준이다.
삼성전자가 이번에 출시한 전력관리 반도체 3종(S2FPD01, S2FPD02, S2FPC01)은 DDR5 D램 모듈에 탑재돼 D램의 성능 향상과 함께 동작 전력을 감소시킨 게 특징이다.
모델별로 S2FPD01은 데스크탑, 랩탑 등 클라이언트용 DDR5 D램 모듈에 탑재되는 전력관리 반도체로, 저전력 90나노미터 공정을 적용했다.
S2FPD01와 S2FPD02는 엔터프라이즈용 전력관리 반도체다. 출력 전압을 효율적으로 조정하는 자체 설계 방식인 하이브리드 게이트 드라이버를 적용해 전력효율을 업계 표준보다 1% 포인트 높은 91%까지 높였다.
삼성전자는 자체 설계 기술인 비동기식 2상 전압 강하 제어 회로를 적용해 전압의 변화를 실시간으로 빠르게 감지하고 출력 전압을 일정하게 유지하게 했다.
이 기술을 통해 전력관리 반도체는 초고속 DDR5 D램의 데이터 읽기, 쓰기 속도를 더욱 안정적으로 지원할 수 있고, 기존에 전압을 일정하게 유지하기 위해 탑재하던 적층세라믹콘덴서(MLCC)의 사용량도 줄일 수 있어 D램 모듈 설계 편의성이 높아졌다는 게 삼성전자의 설명이다.
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조장호 삼성전자 시스템LSI사업부 마케팅팀 상무는 "삼성전자는 모바일과 디스플레이, SSD 전력관리 반도체에서 쌓은 설계 기술력과 노하우를 데이터센터, 엔터프라이즈 서버와 PC 등에 탑재되는 DDR5 D램 메모리 모듈에도 적용했다"며 "D램용 전력관리 반도체 라인업을 지속 강화하며 기술 리더십을 확대하겠다"고 강조했다.
한편, DDR5 D램은 전력관리 반도체를 외부 기판에 탑재하던 DDR4 D램과 달리 전력관리 반도체를 D램 모듈 기판에 직접 탑재한다. 전력관리 반도체와 D램이 하나의 모듈에 위치하기 때문에 전원을 안정적이고 빠르게 공급할 수 있어 메모리 성능 향상과 동시에 오작동을 최소화할 수 있다.
