삼성 "전력 최소·성능 극대화"… DDR5 D램용 PMIC 첫공개

D램 모듈 기판에 직접 탑재해
메모리 성능 향상, 오작동 줄여
자체 설계 전력효율 91% 달성
"라인업 강화, 기술 리더십 확대"

삼성전자 DDR5 D램 모듈용 전력관리반도체(PMIC)

삼성전자가 DDR5 D램 모듈의 성능을 극대화하고 전력 사용을 최소화하는 전력관리반도체(PMIC) 3종을 처음으로 공개했다. PMIC는 전자기기에 필요한 전력 공급을 관리해주는 반도체로 사람의 심장과 같은 역할을 한다.

삼성전자 PMIC 3종(S2FPD01, S2FPD02, S2FPC01)은 오는 4·4분기에 출시돼 내년 1·4분기 양산될 것으로 보이는 DDR5 D램 모듈에 탑재될 전망이다.

PMIC를 외부 기판에 탑재하던 DDR4와 달리 DDR5부터는 D램 모듈 기판에 직접 탑재한다. PMIC와 D램이 하나의 모듈에 위치하기 때문에 전원을 안정적이고 빠르게 공급할 수 있어 메모리 성능 향상과 동시에 오작동을 줄일 수 있다.

삼성전자는 자체 설계 기술인 '비동기식 2상 전압 강하 제어 회로'를 적용해 전압의 변화를 실시간으로 빠르게 감지하고 출력 전압을 일정하게 유지하게 했다. 이 기술을 통해 PMIC는 초고속 DDR5 D램의 데이터 읽기, 쓰기 속도를 더욱 안정적으로 지원하고, 기존에 전압을 일정하게 유지하기 위해 탑재하던 적층세라믹콘덴서(MLCC)의 사용량도 줄일 수 있다.

삼성전자는 엔터프라이즈용 PMIC에 출력 전압을 효율적으로 조정하는 자체 설계 방식인 하이브리드 게이트 드라이버를 적용, 전력효율을 업계 표준보다 1%포인트 높은 91%까지 향상시켰다. 데스크탑, 랩탑 등 클라이언트용 DDR5 D램 모듈에 탑재되는 PMIC에는 저전력 90나노 공정을 적용해 칩 면적을 줄였다.

조장호 삼성전자 시스템LSI사업부 상무는 "모바일과 디스플레이, 솔리드스테이트드라이브(SSD) PMIC에서 쌓은 설계 기술력과 노하우를 DDR5 D램 메모리 모듈에도 적용했다"며 "D램용 PMIC 라인업을 지속 강화하며 기술 리더십을 확대하겠다"고 말했다.

한편 PMIC는 전력반도체의 한 종류로, 전체 전력반도체 시장에서 가장 큰 21%의 비중을 차지한다. PMIC 시장은 지난해 54억달러에서 2024년 69억달러로 연평균 6.6%의 고성장이 기대된다.

삼성전자의 PMIC 시장점유율은 2019년 기준 약 6.6% 수준이다.

[e-mail] 김경민 기자