삼성전기가 인공지능(AI) 데이터센터 핵심 부품인 '실리콘 캐패시터'를 앞세워 AI 인프라 시장 공략에 속도를 내고 있다. 적층세라믹커패시터(MLCC)와 반도체 패키지 기판에 이어 실리콘 캐패시터까지 양산 체제를 구축하면서 AI 반도체에 필요한 핵심 부품 포트폴리오를 완성했다. 

14일 삼성전기에 따르면 최근 글로벌 대형 고객사와 약 1조5000억원 규모 실리콘 캐패시터 공급 계약을 체결했다고 밝혔다. 

실리콘 캐패시터는 AI, 고성능 컴퓨팅(HPC), 광통신 등 고속·고밀도 전자장치의 전력 안정성을 높이고 부품 집적도를 극대화하는 핵심 소자다.

AI 반도체 경쟁력은 전력 효율과 안정성 확보가 중요해졌다. 특히 AI 데이터센터에 탑재되는 GPU와 고대역폭메모리(HBM)의 전력 소비량이 급증하면서 안정적인 전력 공급 기술이 핵심 경쟁력으로 떠올랐다. AI 서버용 반도체는 순간적인 전력 변화 폭이 크기 때문에 반도체 칩과 가장 가까운 위치에서 전력을 공급하고 노이즈를 제거하는 부품의 중요성이 커지고 있다.

실리콘 캐패시터는 이러한 수요에 대응하기 위해 등장한 차세대 전력 안정화 부품이다. 전기를 저장했다가 필요한 순간 공급하는 것은 물론 미세한 전기 신호 잡음을 제거해 반도체가 안정적으로 작동하도록 돕는다. 기존 MLCC가 기판 외부에서 전력 안정화 역할을 수행했다면 실리콘 캐패시터는 반도체 패키지 내부에 직접 탑재될 수 있어 더욱 빠르고 효율적인 전력 제어가 가능하다.

AI 반도체의 고집적화 추세와 맞물려 실리콘 캐패시터의 가치가 높아지고 있다. 실리콘 웨이퍼 기반으로 제작돼 두께가 얇고 공간 활용성이 뛰어난 데다 고주파 환경에서도 우수한 특성을 유지할 수 있기 때문이다. 

실리콘 캐패시터는 MLCC 대비 등가직렬인덕턴스(ESL)가 100배 이상 낮아 전력 손실과 노이즈를 최소화할 수 있다. AI 서버용 GPU와 AI 가속기 등 고성능 반도체에 최적화된 부품으로 평가받는 이유다.

삼성전기는 메모리 반도체 공정 기술을 접목해 경쟁력을 높였다. 회사는 D램 생산에 활용되던 ISC 기술을 실리콘 캐패시터에 적용했다. 실리콘 웨이퍼를 깊게 식각해 표면적을 극대화한 뒤 내부에 유전체와 전극을 형성하는 방식으로 작은 면적에서도 높은 정전 용량을 구현할 수 있다. AI 반도체 패키지가 갈수록 복잡해지고 공간 제약이 커지는 상황에서 차별화된 기술력으로 평가된다.

품질 경쟁력도 주요 강점으로 꼽힌다. 삼성전기는 MLCC 사업을 통해 축적한 품질 관리 노하우를 바탕으로 웨이퍼 단위가 아닌 개별 제품 상태에서 성능을 검사할 수 있는 자체 테스트 설비를 구축했다. AI 데이터센터용 반도체는 장기간 안정적으로 운영돼야 하는 만큼 신뢰성이 중요한데, 삼성전기는 이를 차별화 요소로 내세우고 있다.

이로써 삼성전기는 AI 데이터센터 핵심 부품의 모든 솔루션 공급 역량을 갖췄다. 회사는 MLCC·패키지 기판을 함께 공급할 수 있는 유일한 공급사로 평가받는다. 반도체 고객사 입장에서는 여러 공급업체를 거치지 않고 핵심 부품을 통합 조달할 수 있어 설계 최적화와 공급망 안정성 측면에서 장점이 크다.

AI 인프라 투자가 확대되면서 전력 안정화 솔루션의 중요성도 커지고 있다. 실리콘 캐패시터 시장은 2026년부터 2031년까지 연평균 성장률(CAGR) 18% 에 달할 것으로 예상된다. AI 반도체 패키지 고도화와 함께 향후 AI 서버, 자율주행, 고성능 컴퓨팅 등 다양한 분야로 적용 범위가 넓어질 것으로 예상된다.

삼성전기는 최근 확보한 대형 공급 계약을 계기로 글로벌 고객 확대에 나설 계획이다. 고용량·다기능 실리콘 캐패시터 라인업을 확장하고, 글로벌 고객사 다변화를 통해 시장 점유율을 본격 확대해 나간다는 방침이다.