[메리츠증권 전기전자/IT부품 양승수]

▶ AI伺服器電源需求升級 矽電容與MLCC分層互補

- AI 서버와 HPC의 전력 무결성 요구가 높아지면서 기존 MLCC 중심의 커패시터 수요에 더해 실리콘 커패시터의 중요성이 부각

- 삼성전기는 2026년 5월 글로벌 대형 고객사와 약 10억달러 규모의 실리콘 커패시터 장기공급계약을 체결

- 한 달 뒤에는 실리콘 커패시터와 MLCC, 패키지기판을 통합하는 전략 방향을 공개하며 AI/HPC 패키징 내 실리콘 커패시터의 활용 확대 가능성을 제시

- GPU의 열설계전력(TDP)이 지속 상승하면서 Power Shelf, VRM, DC-DC 컨버터, OAM 보드 전반에서 전력 필터링과 전압 안정화를 위한 MLCC 사용량이 증가

- AI 가속기가 칩렛, HBM, 고밀도 첨단 패키징 구조로 발전하면서 전력 무결성 관리 범위도 PCB 보드에서 반도체 패키지 내부로 확대

- Nvidia GPU의 멀티다이 구조에서는 Compute Die, I/O Die, NVLink I/O Die와 HBM 등이 고밀도로 통합되면서 각 다이와 전력 도메인마다 빠르게 반응하는 독립적인 디커플링 네트워크가 필요

- 실리콘 커패시터는 실리콘 기판에 산화실리콘, 질화실리콘 등 박막 유전체를 적용해 반도체 공정으로 제조하는 제품

- 박막 증착과 딥트렌치 구조, 맞춤형 패키징 등을 활용해 단위 면적당 정전용량을 높이고 기생 인덕턴스를 낮출 수 있다는 장점

- 특히 낮은 등가직렬인덕턴스(ESL)와 칩 인접 배치가 가능하다는 점이 실리콘 커패시터의 핵심 경쟁력

- GPU, CPU, ASIC, HBM의 전류 수요가 순간적으로 급변할 때 빠르게 전류를 보충해 전원 안정성을 유지할 수 있어 패키지 내부 디커플링에 적합

- 또한 고주파, 온도 변화, DC Bias 환경에서도 정전용량이 상대적으로 안정적이며, 높은 치수 정밀도를 바탕으로 고밀도 실장에 유리

- MLCC는 가격 경쟁력과 대규모 공급능력, 성숙한 제조 공정을 기반으로 AI 서버의 시스템 단위 전력 안정화를 담당하는 핵심 부품

- Rubin 세대부터 GPU 전력 소모와 HBM 탑재량, NVLink 및 고속 네트워크 칩 수요가 동시에 증가하면서 AI 서버 전체 MLCC 사용량도 지속 확대될 전망

- 반면 실리콘 커패시터는 낮은 ESL, 박형화, 고주파 안정성, 맞춤형 통합에 강점을 보유해 AI 가속기 패키지 내부의 전력 무결성을 개선하는 역할

- 실리콘 커패시터는 Top-side, Land-side, Embedded 등 다양한 형태로 설계할 수 있으며, 칩 인접 영역과 실리콘 인터포저 하부, 패키지기판 내부에 배치 가능

- 따라서 MLCC와 실리콘 커패시터는 서로 대체하는 관계가 아니라 설치 위치와 요구 성능에 따라 역할이 구분되는 상호 보완적 구조

- 글로벌 MLCC 시장은 Murata, 삼성전기, Taiyo Yuden, Yageo 등이 주도하며, 실리콘 커패시터는 삼성전기, Murata, AP Memory, ROHM Semiconductor, Langsi 등이 주요 업체

- 장기적으로 AI 서버 커패시터 시장은 보드 단위 MLCC와 패키지 단위 실리콘 커패시터의 이중 성장 구조로 발전할 전망

- MLCC는 랙당 전력 소모 증가와 고용량·고내압 제품 수요 확대의 수혜를 받을 것으로 예상

- 실리콘 커패시터는 AI 가속기 내부 전력분배망(PDN) 고도화와 HBM 통합, 칩렛 구조 확산에 따른 수혜를 받을 전망

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