AI와 서버 시장의 폭발적인 성장으로 데이터 센터의 전력 수요가 랙당 100kW에서 1MW 이상으로 급증하고 있다. 이에 따라 기존의 48V 전력 인프라는 한계에 직면했으며, 새로운 고전압 아키텍처가 절실히 요구되고 있다.

텍사스 인스트루먼트(TI)는 최근 ‘800V 고전압 DC 아키텍처로 데이터 센터 전력 공급의 과제 해결’이라는 테크니컬 아티클을 발표했다.

이에 따르면 TI는 엔비디아(Nvidia)와 협력해 800V 고전압 DC 분배 생태계를 공동 개발하며 데이터 센터 전력 인프라 한계에 대응하고 있다고 밝혔다.

기존 48V 시스템은 1MW 랙을 지원하기 위해 약 450파운드의 구리를 필요로 했고, 이는 비용과 무게 측면에서 지속 가능하지 않았다.

반면에 800V 아키텍처는 더 적은 자원으로 더 높은 효율을 제공하며, 데이터 센터의 전력 공급 경로를 근본적으로 재설계할 수 있는 가능성을 제시한다.

800VDC 시스템은 고전압 전력 변환 기술을 기반으로 하며, GaN(질화 갈륨) 반도체가 핵심 역할을 한다.

이 기술은 높은 전력 밀도와 변환 효율을 가능하게 하며, 데이터 센터의 에너지 효율을 극대화한다.

또한 고전압 감지, 보호, 절연 기술이 필수적으로 요구되며, TI는 절연 게이트 드라이버, 전류 센서, 배터리 모니터 등 다양한 고정밀 솔루션을 제공하고 있다.

차세대 AI 프로세서의 전력 수요 또한 급증하고 있다.

랙과 트레이의 크기는 제한적인 반면, 전력 밀도는 계속 증가하고 있어, 더 작고 효율적인 전력 솔루션이 필요하다.

TI의 100V 중전압 GaN 기술은 48V 트렌드를 지원하며, 고밀도 통합과 고효율을 실현한다. 복잡했던 중간 버스 컨버터 아키텍처도 간소화되어 설계 유연성이 향상된다.

특히 1,000A 이상의 전력을 처리해야 하는 현대 시스템에서는 고주파 다중 위상 전원이 필수적이다.

TI는 고성능 양극 CMOS DMOS 프로세스를 통해 다중 위상 전력의 효율을 높이고 있으며, Nvidia와 함께 1MW 이상 랙을 위한 차세대 솔루션을 공동 정의하고 있다.

TI 관계자는 “고전압 DC 아키텍처는 에너지 효율성과 신뢰성을 동시에 확보하며, 미래의 고성능 컴퓨팅 인프라를 위한 핵심 기반으로 자리잡고 있다”고 전했다.

800V 고전압 DC 아키텍처와 관련해 더 자세한 내용은 여기에서 살펴볼 수 있다.