GaN·SiC 전력 반도체, AI 시대 '새로운 기회'로 부상

인공지능(AI)이 반도체 산업 판도를 바꾸고 있다. 반도체 제조 영역에서는 저전력 공정이라는 과제를 던져줬다.

반면 시장 관점에서는 새로운 반도체 수요를 일으키고 있다. 사물인터넷(IoT)·통신·오토모티브·전력·센서인 'ICAPS' 반도체다. 특히 에너지 효율에 초점을 맞춘 차세대 전력 반도체가 주목된다. AI 시대의 에너지 문제를 해결할 새로운 '기회'가 될 수 있어서다.

어플라이드 머티어리얼즈는 최근 발간한 'AI를 위한 지속 가능하고 풍부한 에너지' 백서에서 ICAPS 반도체의 성장 가능성에 주목했다. ICAPS는 IoT(I)·통신(C)·오토모티브(A)·전력(P)·센서(S) 반도체를 칭한다. AI 데이터를 취합·관리하고, 인프라에 원활한 에너지 공급을 위한 수단이다.

어플라이드는 특히 전력 반도체를 눈여겨 봤다. AI는 대규모 전력이 필요하고, 이에 따른 에너지 공급망 전환을 요구한다. 기존 화석 연료 기반에서 원자력·태양광·풍력 등 친환경 에너지로 무게 중심을 옮기기 위해서다.

전력 반도체는 이같은 에너지 전환의 핵심 요소다. 그 중 고전압 환경에서도 동작 가능한 질화갈륨(GaN) 및 실리콘카바이드(SiC) 등이 성장을 주도할 것이란 게 어플라이드 분석이다.

GaN과 SiC는 실리콘(Si) 대비 고온·고전압 환경에서도 안정적으로 구동 가능한 화합물 반도체로, 차세대 전력 반도체로 급부상했다.

구체적으로 어플라이드는 GaN이 AI 데이터센터에서 중요한 역할을 담당할 것으로 내다봤다. AI 서버와 AI 가속기 투자가 확대되면서 데이터센터 전력 반도체 시장의 급성장이 예상되는데, GaN 반도체 높은 효율을 앞세워 성장을 견인할 것으로 전망했다.

SiC는 전력 공급망 시장에서 두각을 나타낼 것으로 봤다. 태양광과 풍력 등 친환경 에너지 전력망에서 SiC 반도체가 더 많이 필요해질 것이라는 설명이다. 또 AI 데이터센터 뿐 아니라 전기차 등에서도 GaN·SiC 수요가 늘어날 것으로 예상했다.

선딥 바지카르 어플라이드 기업 전략 및 마케팅 총괄 부사장은 “GaN과 SiC와 같은 화합물 반도체는 고전압에서 최소한의 에너지로 동작 가능해 고속·고전력 전자기기 및 전력 변환 장치 구현의 핵심 소재로 주목받고 있다”며 “이같은 반도체 혁신은 공정 장비의 진화도 이끌어 낼 것”이라고 밝혔다.

권동준 기자 djkwon@etnews.com