800VDC 전력 아키텍처 지원하는 고성능
GaN 및 SiC 전력 반도체 개발 성과 발표
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[서울=뉴스핌] 김현영 기자 = 미국 차세대 전력 반도체 전문기업 나비타스 세미컨덕터(종목코드: NVTS)의 주가가 연일 급등하며 투자자들의 이목을 집중시키고 있다.
나비타스 주가는 14일(현지시각) 장 초반 주당 12.50달러까지 치솟으며 25.38% 상승했다. 이는 전일 21.14% 상승 마감에 이은 연속 급등으로, 52주 최고가를 또다시 경신한 것이다. 시장 전문가들은 도널드 트럼프 대통령의 대중 관세 완화 기조가 반도체 업종 전반의 투자심리 개선에 기여한 것으로 분석한다.
◆ 엔비디아 AI 팩토리 플랫폼 지원 발표가 촉매
주가 급등의 직접적 배경은 나비타스가 13일 발표한 엔비디아(NVDA) 차세대 AI 팩토리 컴퓨팅 플랫폼용 전력 반도체 개발 성과다. 나비타스는 800VDC 전력 아키텍처를 지원하는 고성능 질화갈륨(GaN) 및 탄화규소(SiC) 전력 반도체를 선보였다.
AI 팩토리는 대규모 동기식 AI 및 고성능 컴퓨팅(HPC) 작업 처리를 위해 설계된 차세대 데이터센터다. 기존 54V 랙 전력 분배 방식으로는 수 메가와트급 고밀도 컴퓨팅 수요를 감당하기 어려워지면서 근본적인 전력 아키텍처 전환이 요구되고 있다.
800VDC 전력 분배 방식은 저항 손실 및 구리 사용량 감소를 통한 고효율 구현, 메가와트급 전력 공급이 가능한 확장성, 국제전기기술위원회(IEC)의 저전압 DC 기준 부합, 간소화된 구조를 통한 용이한 열 관리 등의 장점을 제공한다.
이 아키텍처는 13.8kVAC 유틸리티 전력을 데이터센터 내에서 직접 800VDC로 변환하며, 복잡한 AC/DC 및 DC/DC 변환 단계를 제거해 에너지 효율과 시스템 신뢰성을 극대화한다. 800VDC는 IT 랙에 직접 전력을 공급한 후 두 단계의 고효율 DC-DC 변환(800VDC → 54V/12VDC → GPU 전압)을 거쳐 엔비디아의 루빈 울트라 플랫폼 같은 고성능 인프라를 구동한다.
◆ 100V GaN부터 고전압 SiC까지 포트폴리오 확대
나비타스는 이번에 100V GaN FET, 650V GaN, 고전압 SiC 디바이스를 포함한 신제품군을 공개했다.
100V GaN FET는 GPU 전력 보드의 저전압 DC-DC 단계에 최적화됐으며, 이중 냉각 패키지를 통해 뛰어난 전력 밀도와 열 성능을 제공한다. 이 제품은 파워칩과의 전략적 협력으로 200mm GaN-on-Si 공정에서 대량 생산된다.
650V GaN 제품군에는 고출력 GaN FET와 함께 GaNSafe™ 전력 IC가 포함됐다. GaNSafe™는 제어·구동·센싱·보호 기능을 통합해 고신뢰성과 안전성을 보장하며, 350ns 이내의 초고속 단락 보호, 2kV ESD 보호, 프로그래머블 슬루율 제어 기능 등을 갖췄다.
SiC 부문에서는 GeneSiC™의 독자적 '트렌치 어시스트 평면형' 기술이 적용된 고전압 디바이스가 소개됐다. 이 기술은 650V부터 6500V까지 업계 최대 전압 범위를 지원하며, 미국 에너지부(DoE) 협력 프로젝트를 포함한 메가와트급 에너지 저장 및 인버터 시스템에 이미 적용되고 있다.
나비타스의 크리스 알렉산드르 최고경영자(CEO)는 "AI 인프라의 대전환을 이끄는 엔비디아를 지원하게 되어 자랑스럽다"며 "800VDC로의 전환은 단순한 진화가 아닌 혁신이며, 나비타스의 GaN 및 SiC 기술이 그 핵심"이라고 강조했다.
나비타스가 시장의 스포트라이트를 받은 것은 이번이 처음은 아니다. 지난 5월 21일 엔비디아가 차세대 AI 전력 아키텍처를 공개하며 협력 파트너로 나비타스를 언급하자, 주가는 하루 만에 130% 이상 급등해 1.91달러에서 4.40달러로 치솟았다. 무명에 가까웠던 나비타스가 AI 산업의 최강자 엔비디아와 손잡고 차세대 AI 인프라의 핵심 전력 솔루션 개발에 참여한다는 소식에 시장은 열광했다.
◆ GaN·SiC 기술, 에너지 효율의 새로운 표준 제시
나비타스는 '순수 전력 반도체 기업'을 표방하며 휴대폰 충전기부터 데이터센터까지 다양한 분야에 사용되는 질화갈륨(GaN) 및 탄화규소(SiC) 부품을 생산한다. 회사에 따르면 GaNFast, GaNSense, SiC 칩은 기존 실리콘 기반 전력 시스템보다 최대 40% 높은 에너지 효율을 제공한다.
또한 모놀리식(일체형) 집적을 지원하고 공간을 절약하며, 빠른 스위칭 속도로 발열량을 감소시킨다. 이는 전력 소비 감소와 냉각 요구량 감소라는 두 가지 이점을 동시에 제공한다.
미국 에너지부에 따르면 데이터센터는 일반 상업용 사무실 건물보다 10~50배 많은 에너지를 소비한다. 환경에너지연구소 자료에 따르면 대형 데이터센터는 하루 최대 500만 갤런(약 2300만 리터)의 물을 소비하는데, 이는 최대 5만 명이 거주하는 도시의 소비량과 맞먹는다.
나비타스의 GaN 기술처럼 에너지와 냉각 비용을 절감하면서도 성능 저하가 없는 솔루션은 비용 절감과 환경적 이점으로 직결되어 높은 가치를 인정받고 있다.
◆ 적자 지속에도 성장 잠재력 주목
투자자들이 주목해야 할 점은 나비타스가 아직 수익성을 달성하지 못한 기업이라는 사실이다. 2024회계연도 매출은 약 8330만 달러를 기록했지만, 약 8460만 달러의 순손실을 기록하며 적자를 이어갔다.
그러나 시장은 나비타스의 현재 재무 상태보다 미래 성장 가능성에 주목하고 있다. 회사는 GaN과 SiC 기술 시장이 2030년까지 26억 달러 규모로 성장할 것으로 전망하며, 업계 선도 기술력을 바탕으로 상당한 시장 점유율을 확보할 잠재력이 있다고 자신하고 있다.
더욱 고무적인 점은 GaN과 SiC 전력 부품에 대한 수요가 AI 데이터센터를 넘어 전기자동차 생산, 태양광 인프라, 산업용 애플리케이션, 에너지 저장 시스템 등 다양한 분야에서 증가하고 있다는 것이다.
시장 전문가들은 엔비디아와의 협업이 빙산의 일각에 불과하다고 본다. 나비타스가 엔비디아 프로젝트에서 성공적인 실적을 입증하면, 이는 다른 대형 AI 및 데이터센터 기업들과의 협력으로 이어질 수 있는 레퍼런스가 될 것이기 때문이다.
다만 투자자들은 신중한 접근이 필요하다. 나비타스는 여전히 적자 기업이며, 주가 변동성이 매우 큰 소형주다. 엔비디아와의 협업이 실제 매출과 수익성 개선으로 이어질지, 그 시기가 언제일지는 아직 불확실하다. 또한 GaN 및 SiC 시장에서의 경쟁도 치열해질 것으로 예상된다.
kimhyun01@newspim.com
