2月26日消息,汽车于工业芯片大厂英飞凌(Infineon)发布了《2025年GaN功率半导体预测报告》,强调氮化镓(GaN)将成为改变游戏规则的半导体材料,它将大幅改变大众在消费、交通出行、住宅太阳能、电信和AI数据中心等领域提高能效和推进低碳化的方式。因此,预计GaN的采用率将在今年及未来持续成长。
△英飞凌的12英寸氮化镓晶圆
英飞凌指出,GaN 可为终端客户的应用带来显著优势,包括提高能效表现、缩小尺寸、减轻重量和降低总体成本。如今USB-C充电器和适配器已经是GaN应用的领跑者,有更多产业即将达到GaN的应用关键转折点,这将大幅推动GaN功率半导体市场的发展。
英飞凌GaN事业线负责人Johannes Schoiswohl表示,英飞凌致力于透过基于Si、SiC和GaN在内的全部半导体材料的创新来推动低碳化和数字化转型。凭借在效率、密度和尺寸方面的优势,GaN将在全面性的电源系统中发挥日益重要的作用。而且鉴于GaN与Si的成本差距正在缩小,英飞凌预计GaN的采用率将在今年及未来持续成长。
GaN技术对于AI的供电需求也是至关重要。随着AI数据中心算力和能源需求的快速增长,市场愈发需要能够处理AI服务器相关巨大负载的先进解决方案。过往电源供应器的输出功率为3.3 kW,现在正向着5.5 kW发展,预计未来将达到12 kW或更高。使用GaN可以提高AI数据中心的功率密度,对于在有限的机架空间内可提供的算力将有直接的影响。除了GaN具有明显的优势。另一方面,将其与Si和SiC搭配使用才是满足AI数据中心要求,并在效率、功率密度和系统成本之间实现综合权衡的理想选择。
在家电市场,由于洗衣机、烘干机、冰箱和水泵/热泵等应用需要达到更高的能效等级,因此英飞凌预计GaN将达成快速发展。例如:在800 W应用中,GaN可使能效提高2%,从而帮助制造商实现A级能效。根据英飞凌的研究,基于GaN的电动车车载充电器和DC-DC转换器将有助于更高的充电效率、功率密度和材料永续性,而且正向20 kW以上的系统转型。GaN 还将与高阶SiC解决方案一同实现更加高效的400 V和800 V电动车系统牵引逆变器,增加电动汽车的行驶里程。
英飞凌表示,由于GaN材料能够提升体积的精简性,机器人产业将于2025年起广泛采用GaN,这将推动送货无人机、护理机器人和人形机器人的发展。而随着机器人技术与自然语言处理、电脑视觉等先进AI技术的融合,GaN将提供实现精简、高性能设计所需的效率。例如:将逆变器整合在马达机箱内,既无需使用逆变器散热片,同时又能减少每个关节/轴的线缆,并简化EMC设计。
英飞凌进一步强调,为了解决在成本和可扩展性方面的挑战,英飞凌正进一步增加对GaN研发的投资。凭借最丰富的产品和IP组合、严格的质量标准,以及12英寸GaN晶圆制造和双向开关(BDS)晶体管等前沿创新技术,英飞凌正以包括GaN在内的所有相关半导体材料为基础,巩固自身在推动低碳化和数字化方面的领先地位。
编辑:芯智讯-林子