삼성전기 실리콘 캐패시터 양산 시작…AI 반도체 핵심 부품으로 육성 중

삼성전기가 AI 반도체의 핵심 전자부품인 실리콘 캐패시터를 양산에 들어갔습니다. 이 부품은 AI 서버 및 데이터센터의 고성능 칩에 안정적인 전원을 공급하고 전력 노이즈를 제거하는 역할을 합니다. 김원기 삼성전기 실리콘 캐패시터 개발 그룹장은 11일 삼성전자 기자실에서 공식 발표를 진행했습니다.

삼성전기는 지난달 글로벌 대형 기업과 실리콘 캐패시터 공급 계약을 체결한 바 있으며, 전체 규모는 약 1.5조 원으로 확인됩니다. 이번 양산은 AI 반도체의 고성능화에 따라 기존 MLCC(적층세라믹캐패시터)가 커버하지 못하는 고부하 영역을 보완하기 위한 전략적 조치로 해석됩니다. 실리콘 캐패시터 개발은 반도체 공정 기술을 그대로 적용해 초소형화와 고성능을 동시에 실현했습니다.

이번 실리콘 캐패시터 라인업은 AI 인프라 시장 확대에 대비해 MLCC, FC-BGA와 함께 삼성전기의 ‘iu 토탈 솔루션’을 구성하는 핵심 축으로 자리 잡고 있습니다. 본문에서는 실리콘 캐패시터의 기술 개요, 시장 전망, 독자가 확인해야 할 주요 사항 등을 구체적으로 살펴보겠습니다.

1. 실리콘 캐패시터의 역할과 구조

실리콘 캐패시터는 전기 회로에서 전력을 저장했다가 반도체가 필요할 때 안정적으로 공급하는 ‘물탱크’ 역할을 합니다.

김원기 그룹장은 캐패시터를 상수도 시스템에 비유하며, 전력 공급망에서의 필수성을 강조했습니다. 반도체가 고속으로 작동할 때 발생하는 순간적인 전류 요구에 대응해 전압 강하를 방지하고, 외부 노이즈를 차단하는 필터 기능도 수행합니다. 이는 AI 반도체가 높은 클록 속도를 유지하면서도 신뢰성과 안정성을 확보하는 데 핵심 조건입니다.

실리콘 캐패시터는 기존 MLCC와 달리 실리콘 반도체 공정을 통해 제조되며, 초소형화가 용이하고 열적 특성이 우수한 장점이 있습니다. 특히 고주파 영역에서의 응답 속도가 빨라 AI 서버와 HBM(고대역폭 메모리) 연결 구간에서의 전력 노이즈 억제에 적합합니다.

2. MLCC와의 차이점 및 보완 관계

삼성전기는 실리콘 캐패시터가 MLCC를 대체하는 것이 아니라 기존 MLCC가 커버하지 못하는 영역을 보완하는 상호 보완 관계라고 설명했습니다.

MLCC는 두께를 낮추는 데 한계가 있어 고집적 설계에는 적합하지만, 실리콘 캐패시터는 반도체 공정을 적용해 미세한 패키지 영역에도 탑재가 가능합니다. MLCC는 저주파 전원 정비에 강점이 있는 반면, 실리콘 캐패시터는 고주파 노이즈 차단과 빠른 순간 전력 공급에 특화되어 있습니다.

내부적으로는 실리콘 캐패시터의 첫 도입 시 MLCC 시장까지 흡입하는 것이 아니냐는 논의가 있었지만, 현재는 서로 다른 용도에서 각자 최적의 성능을 발휘하도록 구분해 운영 중입니다. 이는 기존 제품군의 시장 구조를 흔들지 않으면서도 새로운 수요에 대응하는 실용적인 전략입니다.

3. AI 인프라 시장과의 연계성

삼성전기 실리콘 캐패시터는 AI 서버 및 데이터센터 수요 확대와 동시에 고부가 가치 제품으로 빠르게 자리매김하고 있습니다.

AI 인프라 투자 확대에 따라 실리콘 캐패시터의 수요가 급격히 증가하고 있으며, 특히 고성능 AI 반도체 칩과의 시너지를 위해 전력 인프라 설계가 재구성되고 있습니다. 이에 따라 실리콘 캐패시터는 단순 부품이 아닌 AI 토탈 솔루션의 핵심 구성요소로 인식되고 있습니다.

향후 피지컬 AI에도 실리콘 캐패시터 채용 사례가 빠르게 확대될 전망입니다. 실제 반도체 공정을 기반으로 제작된 실리콘 캐패시터는 열 관리와 소형화 측면에서 이동체나 웨어러블 기기 등 새로운 환경에 쉽게 적응할 수 있는 구조를 지닙니다.

4. 기술 특징과 시장 경쟁력

삼성전기의 실리콘 캐패시터는 반도체 공정을 그대로 적용해 고효율의 팹리스 구조로 운영됩니다.

글로벌 공급망은 현재 TSMC, 무라타, 삼성전기의 세 기업이 과점 체제를 이르고 있으며, 삼성전기의 경쟁력은 반도체 공정 기반의 유연한 공정 적용에 있습니다. 특히 10~100nm 범위의 성숙 공정 팹을 활용해 수요 변화에 빠르게 대응할 수 있는 구조입니다.

이 부품은 고마진 구조를 형성하며, 기존 MLCC와의 병행 생산을 통해 안정적인 매출 구조를 확보하고 있습니다. 증권가에서는 삼성전기가 MLCC, FC-BGA, 실리콘 캐패시터를 묶어 번들링 공급하는 전략을 펼치고 있어, 대형 클라이언트 유지와 신규 수주 확대 모두에서 우위를 점할 것으로 평가됩니다.

5. 향후 전망과 독자가 확인할 사항

삼성전기는 실리콘 캐패시터를 올해 매출 14조 원 달성의 핵심 동력으로 기대하고 있습니다.

실리콘 캐패시터 양산은 AI 반도체 및 AI 서버 수요 확대와 맞물려 빠르게 공급망에 편입되고 있으며, 특히 미국 빅테크 기업을 중심으로 지속적인 추가 수주 가능성이 열려 있습니다. 김원기 그룹장은 “AI 인프라 구축 속도가 빨라짐에 따라 실리콘 캐패시터의 중요성은 더욱 높아질 것”이라고 강조했습니다.

독자가 주목할 점은 삼성전기가 이 부품을 단일 제품으로 판매하기보다, FC-BGA와 연계한 토탈 솔루션으로 제공한다는 것입니다. 따라서 AI 서버 제작사 또는 반도체 디자인 기업은 부품 개별 성능뿐 아니라, 시스템 통합 수준까지 고려해야 실질적인 혜택을 얻을 수 있습니다.

자주 묻는 질문

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