삼성전자, '전자기기 심장' PMIC 3종 공개…시스템반도체 2030 정조준

DDR 5 모듈 기판에 직접 탑재…2022년 1Q 상용화
D램 성능 높이고 전력은 최소화
서버용 D램 PMIC 시장 선점 계획
시스템반도체 점유율 확대 기여

[아시아경제 우수연 기자]삼성전자가 18일 차세대 D램 모듈의 성능을 높이고 전력 사용을 줄이는 전력관리반도체(PMIC) 신제품 3종을 공개했다. 삼성은 ‘시스템반도체 2030 전략’ 달성을 위한 핵심 라인업 강화로, 블루오션 ‘서버 D램용 PMIC’ 시장을 초기 선점한다는 계획이다. PMIC는 메모리 반도체 등 주요 기능을 수행하는 핵심칩에 전원을 공급하는 반도체다. 전자기기의 각 부분에 필요한 전력을 분배하고 제어하는 역할을 하기에 ‘전자기기의 심장’으로 불린다.

삼성전자 DDR5 D램 모듈용 전력관리반도체/사진제공=삼성전자

◆ PMIC 3종, D램 성능 높이고 전력 최소화=이번에 공개된 삼성전자 의 PMIC 3종(S2FPD01, S2FPD02, S2FPC01)은 출시를 앞둔 최신 DDR5 D램 모듈에 탑재되는 시스템반도체다. 삼성전자가 D램용 PMIC를 공개한 것은 이번이 처음이며 2022년 1분기부터 상용화될 예정이다.

신제품의 차별화된 포인트는 기존에는 PMIC를 외부 기판에 탑재했다면 최신 DDR5 D램부터는 D램 모듈 기판에 직접 탑재한다는 점이다. PMIC와 D램이 하나의 모듈에 위치하기 때문에 그만큼 전원을 안정적이고 빠르게 공급할 수 있어 메모리 성능 향상과 동시에 오작동을 최소화할 수 있다.

또한 자체 설계 기술인 ‘비동기식 2상 전압 강하 제어 회로’를 적용해 전압의 변화를 실시간으로 빠르게 감지하고 출력 전압을 일정하게 유지하도록 했다. 이를 통해 초고속 DDR5 D램의 데이터 읽기 및 쓰기 속도를 안정적으로 지원할 수 있고, 기존에 일정한 전압 유지를 위해 탑재하던 적층세라믹콘덴서(MLCC)의 사용량도 줄일 수 있어 모듈 설계의 편의성도 높아졌다.

기업 서버에 사용되는 2종은(S2FPD01, S2FPD02) 자체 설계 방식을 적용해 전력 효율을 업계 표준보다 높인 91%까지 향상시켰으며, 클라이언트용 1종에는 저전력 90nm 공정을 적용해 칩 면적을 줄였다.

삼성전자 DDR5 D램 모듈용 전력관리반도체/사진제공=삼성전자

◆ ‘시스템반도체 2030’ 삼성, 서버 D램용 PMIC 시장 선점=최근 정부는 디지털 뉴딜 그린 정책의 주요 분야로 ‘전력반도체’를 선정했다. 시장조사기관 옴디아에 따르면 전력반도체 시장은 2024년 모바일 D램 시장을 뛰어넘을 것으로 전망된다. 삼성 입장에선 전력반도체의 일종인 PMIC 시장은 놓칠 수 없는 핵심 시장이며, 그중에서도 서버용 D램 PMIC는 삼성전자 시스템반도체 매출을 높이기 위해 반드시 진입해야 하는 시장으로 꼽힌다.

차세대 DDR5 모듈은 2022년 상용화와 동시에 단숨에 서버용 D램 시장의 대세로 자리 잡을 전망이다. 동시에 새로운 D램 모듈에 탑재되는 PMIC 시장 경쟁도 치열해지고 있다. 서버 업체들은 3년 주기로 D램 모듈을 교체하는 만큼 초기 시장 진입이 매우 중요하다. 삼성전자는 글로벌 서버 제조사들과 협력을 통해 출시 이전까지 신제품의 성능과 안정성을 검증하고 고객 확보에 나선다는 전략이다.

조장호 시스템LSI사업부 마케팅팀 상무는 "모바일 및 디스플레이 PMIC에서 쌓은 설계 기술력과 노하우를 데이터센터, 엔터프라이즈 서버와 PC 등에 탑재되는 DDR5 D램 모듈에도 적용했다"며 "D램용 PMIC 라인업을 지속적으로 늘리며 기술 리더십을 확대하겠다"고 말했다.

우수연 기자 yesim@asiae.co.kr