칩 회사 Navitas, 친환경 옵션으로 기존 반도체 추월 목표

Nov 03, 2023

실리콘 칩은 스마트폰, 노트북 및 기타 전자 장치에 전원을 공급하는 데 널리 사용됩니다. 그러나 보다 친환경적인 칩이 증가하고 있습니다.

GaN으로도 알려진 질화갈륨은 갈륨이라는 알루미늄 부산물과 질소를 결합한 화합물입니다. GaN 칩을 연구하는 코넬 대학교 전기 및 컴퓨터 공학과 교수 Huili Grace Xing에 따르면 이 칩은 훨씬 작은 형태로 동일한 양의 전기로 실리콘보다 더 많은 전력을 생산할 수 있다고 합니다.

그리고 기업들은 GaN을 원합니다. 10억 달러 규모의 스타트업인 나비타스(Navitas)의 CEO인 진 쉐리던(Gene Sheridan)은 이 기술을 통해 글로벌 반도체 산업을 뒤흔들려고 하고 있다고 인사이더에게 말했습니다. 수십 년 동안 실리콘 칩 관련 작업을 한 후 Sheridan은 수십억 달러 규모의 시장 잠재력을 지닌 신흥 기술을 활용하기 위해 Navitas를 시작했습니다. 그러나 그는 인식 부족과 품질 관리 문제 때문에 전자 회사들이 실리콘 칩을 교체하도록 설득하는 것이 힘든 싸움이었다고 말했습니다.

캘리포니아에 본사를 둔 Navitas는 5천만 개 이상의 GaN 칩을 생산 및 배송하기 위해 거대 반도체 기업인 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company에 설계를 보냈다고 밝혔습니다. 2014년에 설립된 이 회사는 2021년 상장되기 전까지 3억 달러 이상을 모금했습니다.

오늘날 Navitas의 GaN 칩 대부분은 Samsung, LG, Lenovo 및 Dell과 같은 회사에서 만든 휴대폰 및 노트북 충전기에서 찾을 수 있습니다. 그러나 Sheridan은 회사가 서비스 중단과 수십만 달러의 손실로 이어지는 데이터 서버 붕괴를 방지하기 위해 자사의 GaN 칩을 최고의 선택으로 만들고 싶어한다고 말합니다. 인프라를 냉각하기 위해 이러한 칩을 사용하는 데이터 센터는 GaN 칩이 실리콘보다 에너지를 덜 사용하기 때문에 탄소 배출을 줄일 수 있습니다.

Sheridan은 "우리는 실제로 세계가 더 많은 재생 가능 에너지로 전환하는 것을 가속화할 수 있다고 생각합니다."라고 말했습니다.

Sheridan은 그와 그의 공동 창업자인 Dan Kinzer가 수십 년간의 연구 개발을 통해 현재 150개가 넘는 특허를 보유하고 있는 칩 설계에 착수했다고 말했습니다. Sheridan은 집적 회로가 Navitas 칩에 Infineon, Texas Instruments, Nvidia와 같은 경쟁업체가 생산하는 GaN 칩에 비해 경쟁 우위를 제공했다고 말했습니다.

시장 조사 회사인 P&S Intelligence는 기술 기업들이 탄소 배출량을 줄이기 위한 새로운 방법을 모색함에 따라 50억 달러 규모의 GaN 칩 시장이 2030년까지 260억 달러로 성장할 수 있다고 추정했습니다. 그러나 Sheridan은 GaN 칩이 결함이 발생하기 쉽고 공급에 직면하기 쉽다고 말했습니다. 체인 문제와 제조업체는 기술에 대한 지식 격차를 처리해야 합니다.

전문가들은 GaN이 전자 산업에 혁명을 일으킬 수 있는 힘을 가지고 있다고 말하지만, 이 화합물은 새로운 것이 아닙니다.

미국과 일본 대학의 학술 연구원들은 1990년대부터 GaN을 연구하기 시작했습니다. 1993년에 엔지니어 나카무라 슈지(Shuji Nakamura), 아마노 히로시(Hiroshi Amano), 아카사키 이사무(Isamu Akasaki)는 GaN을 사용하여 청색 LED를 발명했으며, 이는 조명 산업을 변화시키고 화합물의 상용화에 박차를 가했습니다.

하지만 GaN은 여전히 ​​결함이 발생하기 쉬워 전자업체들 사이에서 적용이 인기가 없었다. Navitas는 칩을 완성하기 위해 노력하기로 결정했지만 설계자와 엔지니어는 칩을 작동시키느라 애썼습니다.

GaN 칩은 서로 다른 재질로 만들어져 있기 때문에 전류가 제대로 흐르지 않을 수 있습니다. 전압이 너무 낮으면 칩이 켜지지 않습니다. 그러나 전압이 너무 높으면 퓨즈가 끊어집니다.

Sheridan은 "GaN은 정말 빠르고 효율적입니다. 이는 훌륭한 품질이지만 켜고 끄는 방법에 매우 민감합니다."라고 말했습니다.

Navitas는 GaN 칩의 유용성이 장애물이었다고 말했습니다. 왜냐하면 전자 회사들은 칩이 자사 장치에서 작동할 수 있다는 사실을 모르기 때문입니다.

Navitas의 마케팅 및 투자자 관계 담당 기업 부사장인 Stephen Oliver는 Insider에 "우리가 겪은 가장 큰 어려움은 고속 구성 요소가 존재한다는 사실을 인식하지 못했다는 것입니다."라고 말했습니다. "페라리 엔진을 Yugo 섀시에 떨어뜨리고 자동차의 성능을 기대할 수는 없습니다." 올리버는 고객에게 GaN의 유용성에 대해 자주 교육해야 한다고 말했습니다.