华为等巨头引领Al能效变革,7家GaN企业加速布局

2025-06-07

插播:英诺赛科、能华半导体、致能科技、万年晶半导体、京东方华灿、镓奥科技、鸿成半导体、中科无线半导体、铭扬半导体、镓宏半导体、镓未来等企业已参编《2024-2025 氮化镓(GaN)产业调研白皮书》,参编咨询请联系许若冰(hangjiashuo999)。

近年来,人工智能(AI)已成为全球关注的焦点,正重塑着全球经济格局。据国际数据公司IDC报告表明,2024年全球人工智能服务器市场规模为1251亿美元,2028年有望达到2227亿美元。

报告认为,大模型和生成式人工智能正推高算力需求,针对高性能算力供不应求及算力利用率低的问题,需要采用算力“扩容”和“提效”并行策略。这意味着,服务器数量将不断增加与更新,且对综合能效与运营成本有了更高的要求。

在此背景下,氮化镓功率器件成为“破局”关键。它具有高频、高效率、高功率密度等显著优势,能让服务器电源实现更小的体积和更高的能量转换效率,进而降低数据中心的运营成本和空间占用。

鉴于此,“行家说三代半”调研发现,不仅头部服务器电源厂商正在积极采用氮化镓,氮化镓厂商也在不断扩展合作,推动规模化应用:

台达电子等头部厂商:

开启氮化镓应用浪潮

目前,AI 服务器电源市场主要由国内厂商主导,台达电子、光宝科技、群光电能、欧陆通、麦格米特、长城电源等厂商处于优势地位。同时,这些厂商采用氮化镓功率器件的速度也在加快:

台达电子

2017年,台达电子与BMW i Ventures成为GaN Systems的策略投资者,为GaN Systems提供新的发展资金。2021年9月,德州仪器宣布他们为台达电子的企业服务器电源提供氮化镓技术,令其效率提升至99.2%。

2022年7月,台达电子斥资3.2亿元新台币(约7200万人民币)成立碇基半导体,专注于提供GaN解决方案,并与罗姆半导体等达成合作关系,将构建成熟的研发-量产生态系统,进而为台达电子的电源产品提供氮化镓器件。

台达电子曾在技术交流研讨会上透露,2017年高端服务器电源的密度仅为50W/in³,采用氮化镓器件后,功率密度可以提升至90W/in³,相比之前提高了将近80%。

光宝科技

2023年3月,德州仪器宣布与光宝科技在北美市场推出搭载TI高集成式氮化镓的商用化服务器电源供应器,功率密度超过95W/in³。

光宝科技云计算基础设施系统与平台业务部总经理张坤松表示,为应对当下服务器运算能力大幅提升所需要的大电源功率并维持相同电源器体积,大功率输出、高转换效率、小型化组件及散热将是最大挑战,而采用氮化镓器件是非常合适的解决方案。

同年6月,光宝科技对媒体透露,未来的AI服务器则需要5500W甚至8000W以上的电源,因此需要使用碳化硅、氮化镓材料与技术。

群光电能

2023年11月,群光电能宣布与英商剑桥氮化镓器件有限公司及英国剑桥大学技术服务部(CUTS)签署了一项三方协议,将共同合作开发基于GaN技术的先进、高效率、高功率密度笔记型电脑和数据中心电源产品。

2024年5月,英飞凌宣布他们获得了群光电能颁发的“氮化镓战略合作伙伴奖”。据了解,英飞凌已经为群光电能提供用于笔记本电脑、电竞、服务器与储存设备等信息通信技术(ICT)应用的氮化镓电源供应器解决方案。

欧陆通

2023年4月,欧陆通与意法半导体(ST)宣布,双方将在欧陆通子公司上海安世博及杭州云电科技两地分别设立针对数字电源应用的联合开发实验室。

在服务器电源领域,欧陆通将结合意法半导体广泛的芯片组合,包含主芯片控制器,功率器件(包含碳化硅,氮化镓等宽禁带材料),模拟器件(如隔离式栅极驱动器),传感器等等,联合打造高效率、高功率密度的服务器数字电源解决方案,加速行业技术创新。

麦格米特

2025年3月,麦格米特在投资者交流中透露,他们已在多产品中应用第三代半导体部件,并有相关投资布局。

在网络电源业务上,麦格米特已经与爱立信、思科、瞻博网络、阿里斯塔、智邦科技等国际头部客户达成深度合作,并成为英伟达数据中心部件指定供应商,预计后续客户的大量需求将于 2025 年 下半年开始持续落地交付。

长城电源

2025年4月,英诺赛科宣布长城电源已在其面向 AI 数据中心的钛金级电源中采用 Innoscience 氮化镓 (InnoGaN) 技术,实现了 96% 以上的超高电源转换效率,超越全球最高80PLUS 钛金级能效标准。

与此同时,纳微半导体也透露,他们的GaNFast️™氮化镓功率芯片已进入长城电源的供应链,成功助力其打造AI数据中心专用的超高功率密度2.5kW模块电源。

华为数字能源

据了解,华为数字能源此前发布了两款3000W氮化镓服务器电源,采用的是英飞凌(GaN Systems)的氮化镓器件。官网透露,华为数字能源已经交付1000+大型数据中心项目,机架规模达15GW+。

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英诺赛科等GaN厂商:

加速布局服务器电源赛道

值得关注的是,英诺赛科等GaN厂商正敏锐地捕捉到数据中心这一机遇,大力布局服务器电源领域,并与众多终端企业达成合作:

英诺赛科

据“行家说三代半”此前报道,2024年英诺赛科的服务器电源氮化镓芯片出货持续增长,应用于48V转12V的氮化镓产品量产,AI及数据中心芯片交付量同比增长669.8%。

目前,英诺赛科已向长城电源等全球多家厂商量产交付服务器电源芯片,并积极推进氮化镓芯片在GPU直流电源转换中的应用。

英飞凌(GaN Systems)

据调研了解,英飞凌(GaN Systems)已经与群光电能 、华为数字能源等厂商达成服务器电源合作。

纳微半导体

目前,纳微半导体除了与长城电源、肯微科技等服务器电源厂商达成合作,还与英伟达合作开发下一代 800 V HVDC 架构。该系统由 GaNFast™ 和 GeneSiC™ 功率技术驱动,将为英伟达加速基础设施(例如 NVIDIA Rubin Ultra)供电。

罗姆半导体

2月,罗姆半导体宣布其650V耐压、TOLL封装的EcoGaN™产品GaN HEMT 已被日本领先的电子元件、电池和电源制造商村田制作所旗下的村田电源公司用于AI 服务器电源,预计该电源单元将于2025年开始量产。

德州仪器

据调研了解,德州仪器主要与台达电子、光宝科技等厂商达成合作,为其服务器电源提供氮化镓器件。

芯干线

5月,芯干线透露其自主研发的700V增强型氮化镓功率器件及1200V碳化硅MOSFET,经过21年到24年近三年的从器件单体到系统集成等多轮多环境测试,顺利通过某全球某一线AI服务器品牌系统商的可靠性验证,预计在25年第二季度正式接单量产。

镓未来

5月,镓未来研发&市场总监张大江对外透露,目前位于广东省的智能科学研究院横琴超算中心实际采用了内置镓未来GaN方案的3.5kW服务器电源,该方案峰值效率为97.3%,功率密度高达75W/inch³。

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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