长城为何联手英诺赛科？解密背后的GaN技术创新

在数据中心与服务器电源领域，一场技术革新正席卷全球。谷歌、华为、浪潮、台达等一众领军企业，纷纷将目光投向氮化镓（GaN）技术，积极将其引入高性能电源设备。基于氮化镓的新一代钛金级电源系统，正以势不可挡之势，在全球数据中心实现规模化部署。

4月9日，英诺赛科宣布，长城电源面向AI数据中心的钛金级电源中，采用了其先进的氮化镓（InnoGaN）技术。这一创新之举，使得电源的转换效率突破96%大关，轻松超越全球最高80PLUS钛金级能效标准，为行业树立了新的技术标杆。

基于GaN的服务器电源案例 来源：行家说Research

长城电源为何选择英诺赛科？英诺赛科是如何为服务器电源氮化镓设立高性能、易用性和可靠性新标准？本文将解读英诺赛科两大氮化镓方案和3大氮化镓新产品的技术创新。

英诺GaN助长城破局“效率断层”：

设立性能、易用和可靠性新标准

全球数据中心正深陷算力需求激增与能耗失控的双重矛盾漩涡，这是GaN成为服务器电源“新基准”的核心驱动力。

根据国际能源署 (IEA) 的数据，到2030年，全球数据中心的电力消耗将达到3000太瓦时，相当于全球总电力消耗的 10%。相比之下，2025年全球数据中心的电力消耗约为4%。

数据中心的电能消耗近一半来自于IT设备，电源作为关键功能枢纽，其转换效率对于能耗控制起到重要作用，据估测，一座10MW智算中心能效每提升1%，即可节省百万级的电费支出。

但是传统服务器铂金电源依赖硅基MOSFET器件，能效短板问题正不断突显。据浪潮信息旗下元脑服务器公司的分析，智算中心主流的负载区间为20%-50%，硅基铂金电源的转换效率仅为90%-94%，在服务器机箱这一关键电能转换终端环节，铂金电源如同“漏水的燃料舱”，造成高达10%的电能损耗。

而氮化镓技术以效率跃迁者的姿态，轻松打破了传统硅基电源的效率天花板。OCTC《高功率密度服务器电源模块化设计白皮书（2024）》显示，在占服务器80%运行时间、处于20%-50%的典型负载区间时，氮化镓钛金电源转换效率可稳定在95.5%-96%以上，有效避免了因“效率断层”导致的隐性能耗。

据介绍，长城服务器电源率先采用英诺赛科合封芯片ISG6122TD和ISG6123TD，与传统电源相比，其轻中载电能损耗可减少30%以上，在20%-50%典型负载区间较传统电源提升达4个百分点，实现了超过96%的转换效率。

据测算，采用氮化镓钛金电源方案，每万台服务器每年可节省电费超200万元，发热量减少50%，带动空调能耗降低18%，有力推动智算中心PUE向1.2以下突破，实现了“节能+散热”的双重收益。

而长城电源破局“效率断层”的背后功臣是英诺赛科行业首发的大功率合封氮化镓产品ISG612XTD SolidGaN IC。

ISG612XTD采用TO-247-4封装，耐压为700V，Rdson为22m-59m。该系列产品集成精密Vgs栅极驱动器，具备快速短路保护和出色的热性能，能够满足 Titanium Plus 效率的高频开关，相比传统方案，功率密度提高一倍以上。

由于常规氮化镓的横向结构器件，为此在导入数据中心服务器电源设计时通常面临外围参数匹配和layout布局设计等难题，增加了设计工程师的设计难度。而ISG612XTD兼容IGBT、Si MOSFET、SiC引脚，可直接替换，为电力电子的性能、易用性和可靠性设定了全新标准，有望成为高效率、高安全性的终端应用系统的关键器件。

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英诺赛科48V技术矩阵

领跑AI服务器供电革命

除了推出应对数据中心“效率断层”的AC-DC方案和700V氮化镓器件外，英诺赛科还针对AI服务器48V供电架构推出了2kW-8kW全功率段GaN方案矩阵和创新的100V氮化镓新产品，为众多AI服务器厂商提供关键技术支撑。

● 8kW多相降压方案

英诺赛科最推出的8kW多相降压方案采用16相交错式Buck拓扑结构，输入电压范围为40V-60V，提供两路独立的12V/4kW输出，总功率达8kW。

该方案集成64颗自研100V GaN器件INN100EA035A，结合多相控制技术，实现了98.2%的峰值效率和260W/in³的业界领先功率密度。其模块尺寸为124mmx146mmx28mm，以紧凑型设计满足数据中心、人工智能及车载DC-DC对高密度布局的严苛要求。

通过氮化镓高频特性，该方案将磁性元件体积缩减60%，并在无风冷条件下使器件温度较硅基方案降低15℃以上，显著优化系统散热性能。方案支持多相并联扩展，可灵活适配不同功率场景需求，其效率与功率密度较传统Si MOSFET方案提升超1%，为48V供电架构升级提供关键技术支撑。

● 四相2kW降压电源方案

今年3月，英诺赛科还官宣了两款全新的四相2kW交错式降压电源方案，通过集成INN100EA035A与驱动IC（INS2002FQ），采用四相交错Buck拓扑结构，实现了98.1%的峰值效率和3.2W/cm³的功率密度。

其功率级模块尺寸仅为智能手机的1/5，完美适配数据中心对高密度、低损耗及散热性能的严苛需求。该方案通过氮化镓高频特性将磁性元件体积缩减60%，并在无风冷条件下使器件温度较硅基方案降低15℃以上，为48V供电架构升级提供关键技术支撑。

两款方案以“双耦合电感”和“四耦合电感”实现灵活拓展，两者功率密度与效率均超越顶级Si MOSFET方案1%以上，且可通过模块化组合扩展至6kW，满足多领域能效升级需求。

● 双面散热氮化镓INN100EA035A

支撑全场景方案的技术内核，源于英诺赛科在氮化镓器件层面的持续突破。

作为DC-DC方案的核心动力单元，INN100EA035A氮化镓功率晶体管具备3大应用优势。

首先，INN100EA035A是全球首款采用双面散热En-FCLGA封装的100V氮化镓功率器件，通过双冷却技术将导热率提升65%，显著降低工作温度并提高效率。

其次，INN100EA035A超低的导通电阻（3.5mΩ）、低开关损耗及零反向恢复电荷特性，使其成为AI服务器48V电源和GPU供电的理想选择。相比传统MOSFET方案，功率密度提升20%，系统损耗降低超35%，同时兼容紧凑型设计，支持高性能、高可靠性应用。

第三，INN100EA035A采用Dual-Cool 封装，底部源极占位面积与漏极占位面积相匹配，可轻松用高性能低成本 GaN 解决方案取代传统的 Si MOSFET 解决方案。

● 100V半桥驱动器INS2002FQ

此外，英诺赛科还为四相2kW交错式降压电源方案开发了100V半桥驱动器INS2002FQ，该产品采用3mm×3mm超微型封装，集成了智能自举（BST）开关与动态栅压监控技术。

INS2002FQ驱动器支持3.3V/5V双电压输入，无缝兼容主流DSP平台，与INN100EA035A氮化镓功率管协同工作时，可实现10ns的死区时间及98%以上转换效率。其高频特性（兼容1MHz开关频率）与紧凑设计，尤其适配AI服务器电源、新能源汽车48V系统及工业通信设备，为高密度、高可靠场景提供核心驱动支持。

当算力需求突破摩尔定律的极限，能源效率已成为数据中心服务器创新的关键指标。英诺赛科联合产业伙伴研发的GaN技术方案，通过优化电力系统架构和材料性能，在提升设备能效的同时显著降低使用成本，为数据中心的可持续发展提供了切实可行的技术路径。

本文发自【行家说三代半】，专注第三代半导体（碳化硅和氮化镓）行业观察。

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