도시바 일렉트로닉 디바이스 앤 스토리지(Toshiba Electronic Devices & Storage Corporation)가 차세대 AI 데이터센터의 전원 공급 시스템을 주요 용도로 하면서 재생에너지 관련 장비에도 적합한 1200V 트렌치 게이트 SiC MOSFET ‘TW007D120E’의 테스트 샘플 출하에 돌입했다.
생성형 AI의 급속한 확산으로 데이터센터의 전력 소비 급증이 시급한 과제로 대두됐다. 특히 고출력 AI 서버의 광범위한 도입과 800V 고전압 직류(HVDC) 아키텍처의 구축이 확대됨에 따라 더 높은 전력 변환 효율과 전력 밀도를 갖춘 전원 공급 시스템에 대한 수요가 급증하고 있다.
도시바는 차세대 AI 데이터센터를 위한 이러한 요구 사항을 충족하고자 TW007D120E를 개발했으며, 이는 전원 공급 시스템의 전력 소비 절감은 물론 소형화 및 고효율화에 기여할 것으로 기대된다.
TW007D120E는 도시바의 독자적인 트렌치 게이트 구조를 기반으로 제작되어 업계 최고 수준[2]의 단위 면적당 낮은 온-저항(RDS(on) A)을 구현했다. 이 제품은 낮은 온-저항을 통해 전도 손실을 줄이는 동시에 스위칭 손실까지 효과적으로 저감한다.
도시바의 기존 제품과 비교할 때 TW007D120E는 RDS(on) A를 약 58% 줄였으며, 전도 손실과 스위칭 손실 간의 트레이드오프를 나타내는 성능 지수(FOM, Figure of Merit)인 ‘온-저항 × 게이트-드레인 전하(RDS(on) × Qgd)’를 약 52% 개선했다. 이러한 특성은 데이터센터 전원 공급 시스템에서 고효율 작동과 발열 감소를 실현하고 시스템 전체의 효율을 대폭 끌어올린다.
이 신제품은 상부 냉각(top-side cooling)을 지원하는 QDPAK 패키지가 적용되었다. 이는 차세대 AI 데이터센터의 전력 변환에 필수적인 전력단(power stage)의 전력 밀도 극대화 및 방열 성능 향상에 크게 기여한다.
도시바는 2026회계연도 중 TW007D120E의 양산에 돌입할 예정이며, 자동차 애플리케이션용 개발을 포함해 라인업을 지속적으로 확충해 나갈 계획이다. 트렌치 게이트 SiC MOSFET을 통해 데이터센터와 광범위한 산업 장비의 전력 효율 개선과 이산화탄소(CO₂) 배출량 감축에 기여하며, 탈탄소 사회 구현에 앞장설 것이다.
