가와사키, 일본--(뉴스와이어)--도시바 일렉트로닉 디바이스 앤 스토리지(Toshiba Electronic Devices & Storage Corporation, 이하 도시바)는 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 구조[1]를 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%[3] 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%[3] 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.

TW007D120E는 신에너지·산업기술종합개발기구(NEDO)가 보조하는 프로젝트 JPNP21029의 성과를 기반으로 한다.

주:

[1] 반도체 기판에 미세한 트렌치를 형성하고 트렌치 내에 게이트 전극을 매립한 소자 구조.

[2] 2026년 5월 기준, 도시바 조사 결과.

[3] 신규 개발 1200V SiC MOSFET과 도시바 3세대 SiC MOSFET(TW015Z120C)과의 비교. 2026년 5월 기준, 도시바 조사 결과.

주요 애플리케이션

· 데이터센터용 전원 공급 장치(AC-DC, DC-DC)

· 태양광 인버터

· 무정전 전원 장치(UPS)

· 전기차(EV) 충전 스테이션

· 에너지 저장 시스템

· 산업용 모터

주요 특징

· 낮은 온-저항(On-resistance) 및 낮은 RDS(on) A

· 낮은 스위칭 손실 및 낮은 RDS(on) × Qgd

· 낮은 게이트 구동 전압: VGS_ON = 15V ~ 18V

· 열 성능이 뛰어난 QDPAK 패키지

주요 사양

(표의 내용은 pdf 참조. 다운로드: https://file.newswire.co.kr/modules/download/downloadNewsFiles.php?newsid=1035101&no=10973)

도시바의 SiC 전력 소자에 대한 자세한 내용은 아래 링크에서 확인할 수 있다.

SiC 전력 소자(SiC Power Devices)

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도시바 일렉트로닉 디바이스 앤 스토리지 소개

첨단 반도체 및 스토리지 솔루션의 선도적 공급업체인 도시바 일렉트로닉 디바이스 앤 스토리지(Toshiba Electronic Devices & Storage Corporation)는 반세기가 넘는 경험과 혁신을 바탕으로 고객과 비즈니스 파트너에게 뛰어난 개별 반도체, 시스템 LSI 및 HDD 제품을 제공한다.

전 세계 1만7400명의 직원은 제품 가치를 극대화하고, 고객과의 긴밀한 협력을 통해 가치와 새로운 시장을 공동 창출하겠다는 의지를 공유하고 있다. 회사는 전 세계 사람들을 위한 더 나은 미래를 만들어가고 이에 기여하고자 한다.

자세한 정보는 홈페이지(https://toshiba.semicon-storage.com/ap-en/top.html)에서 확인할 수 있다.

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