Abstract​

AI 서버 및 데이터센터에서는 대량의 데이터를 처리하고 분석하기 위해 고성능 컴퓨팅과 고속 통신이 요구됩니다. 이 때 CPU, GPU, ASIC 등 다수의 고성능 IC가 적용되어 발열량이 늘어나는 동시에 고연산 작업 수행 시 큰 전류 변화가 발생합니다. 초고용량 MLCC는 고주파 노이즈의 디커플링 및 전력피크 대응용으로 적합합니다. AI 서버의 다양한 Application에 적용 가능한 삼성전기 초고용량 MLCC를 소개합니다.​

① 고온/초고용량 MLCC 적용, CPO Switch (Co-Packaged Optics Switch) ​

CPO Switch는 기존 광학 부품과 네트워크 스위치 칩을 하나의 패키지로 통합하여, 데이터센터 및 고성능 컴퓨팅 환경에서 초고속 데이터 전송이 가능합니다. 이 때 추가적인 광학 엔진에 따른 온도 상승 및 소비전력 증가로 초고용량, X7 이상의 고온 MLCC가 요구됩니다. ​

(삼성전기 제안 CL32X337MSVN4S#, CL31X227MRKNNW#, CL32Z227MSVN4S#, CL31Z107MRKN4N#)

② 두께 제약을 요구하는 PCIe Card/OAM Socket, 220㎌ 초고용량 MLCC 제안 ​

PCIe Card(Peripheral Component Interconnect Express Card)는 고속 데이터 전송을 지원하여 대량의 데이터를 빠르게 전송할 수 있습니다. 그래픽카드, 스토리지 장치, 네트워크 어댑터, AI accelerator 등의 다양한 구성 요소에 대한 고전력/고속 데이터 처리를 제공하며, 이러한 구성 요소들은 전원 안정성을 위해 다수의 고용량 MLCC가 필요합니다.​

Figure2와 같이 AI서버에 다수의 PCIe 카드를 삽입할 때에, 탑재 공간 제약과 발열을 고려하여 Thickness 2.0mm 이하 초고용량 MLCC, CL31X227MRKNNW#, CL31A227MQKNNW#를 제안합니다.

OAM Socket(Open Compute Project Accelerator Module Socket)은 AI/ML 연산용 GPU 또는 커스텀 ASIC 등 고성능 모듈을 위한 인터페이스로, Accelerator Module에서 커스텀 ASIC 사용 시 성능/전력비 (Performance per Watt) 최적화 및 불필요한 회로 제거를 통한 메모리 근접 배치가 가능합니다. 단, 커스텀 ASIC은 빠른 연산을 위해 내부에 수많은 스위칭 회로를 가지고 있으며, 이들은 급격한 Transient Current를 발생시킵니다. 이러한 전류 급변에 대응하기 위해 디커플링 역할을 수행하며 고주파 노이즈 제거 및 전압 안정화를 위한 고용량 MLCC가 요구됩니다.

Figure3과 같이 OAM PCB Land Side에 다수의 초고용량 MLCC (1206 inch/1.9t, 220㎌, 4Vdc, X6S) CL31X227MRKNNW#, (1206 inch/1.9t, 220㎌, 6.3Vdc, X5R) CL31A227MQKNNW#를 탑재할 수 있으며, 이는 공간 효율화에 기여합니다.

삼성전기는 AI 서버 및 데이터센터에 요구되는 MLCC 고용량 Needs 맞춰 높은 품질 신뢰성과 안정적인 전기적 성능을 갖춘 초고용량 MLCC (1206~1210 inch, 100~330㎌) 제품을 양산 중에 있습니다.