入选英伟达合作名单,英诺赛科以GaN破解800 VDC挑战

2025-10-29

近日,英伟达在OCP全球峰会上发布了《面向下一代AI基础设施的800V直流架构》白皮书,并强调:AI大模型训练对数据中心的算力需求越来越高,服务器机架的功率密度及功耗远超以往,传统480 VAC系统已无法支撑这一需求,800 VDC系统将成为下一代数据中心配电的最优架构。

与此同时,英伟达公布了最新一批800 VDC系统合作名单,在功率芯片合作方面共有14家SiC/GaN厂商入选。值得关注的是,英诺赛科是国内唯一一家入选企业。

作为唯一入选的中国芯片企业,英诺赛科凭借什么获得英伟达的青睐?他们的氮化镓技术如何应对800V系统在高功率密度、高能效等方面的关键挑战?在数据中心与服务器电源赛道,该公司又进行了怎样的战略布局?

英伟达推进800 VDC部署

英诺赛科成中国唯一入选芯片厂商

英伟达曾明确提出,从2027年开始,他们将率先向800 VDC数据中心电力基础设施过渡,单个服务器机架功率将提升至MW级。为了实现这一目标,英伟达正从应用推广与供应链建设两方面同步推进。

在应用推广方面,800 VDC电源架构建设已步入实质性阶段。10月,富士康宣布他们与英伟达合作建设的40MW高雄1号数据中心将采用800V直流配电方案;同时,CoreWeave、Lambda、Nebius、Oracle Cloud Infrastructure及Together AI等云服务商也在规划部署基于800V架构的数据中心。

而在供应链建设方面,英伟达正快速扩充其800 VDC系统的供应商名单。仅在功率芯片领域,其合作厂商数量在短短五个月内从6家扩展到14家。

作为唯一的中国本土功率半导体企业,英诺赛科成功入选英伟达的合作名单,引起了业界广泛瞩目。此举不仅充分彰显了英诺赛科的技术实力,标志着其技术实力与产品可靠性已经获得英伟达这一全球算力巨头的认可,还凸显了其在英伟达供应链建设中的独特定位,意味着GaN功率器件在下一代高性能数据中心领域的竞争力得到权威验证。

那么,英诺赛科为何能脱颖而出,率先获得英诺赛科的青睐?“行家说三代半”分析,这主要得益于英诺赛科在技术、可靠性、产能三大维度构建了与英伟达高度契合的系统性能力,为其800 VDC架构的落地提供了关键支持:

技术层面:英诺赛科已形成1200V至15V额定电压的广泛GaN产品组合,能够实现从800 VDC到GPU的功率转换的全GaN架构,有效提升系统效率与功率密度,精准匹配英伟达对下一代数据中心电源的高性能要求。

可靠性层面:英诺赛科在晶圆、芯片、封装和系统级别测试中已经累积了数百万器件小时数的可靠性结果,建立了业界最广泛的GaN可靠性数据库,可为英伟达800 VDC系统的高可靠运行提供坚实保障。

产能层面:目前,英诺赛科是全球最大的8英寸GaN IDM厂商,现有晶圆产能为1.3万片/月,预计到2027年将达到每月7.2万片,且累计出货已突破15亿颗,良率超95%,具备支撑英伟达未来800 VDC系统规模化部署的供应链实力。

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剖析英诺赛科全GaN方案

助力800 VDC系统实现能效突破

英伟达白皮书指出,随着服务器机架提升至MW级别,采用800 VDC架构具有多项关键优势,包括端到端效率提升、显著减少铜缆用量和热损耗、提高系统可靠性等,但要向800 VDC架构正式过渡,需面临众多挑战。

800 VDC架构示意图,来源:英伟达

据部分厂商反馈,800 VDC架构在提供兆瓦级的机架电力的同时,也带来一个核心挑战:如何在服务器机架的有限空间内,将800V的高压电力高效、高密度地转换为GPU所需的接近1V的低压大电流?这一挑战的本质在于,极高的电压转换比(800V to 1V)对功率转换效率及功率密度提出了双重严苛要求。

传统基于硅基器件的解决方案在如此高的电压转换比下,面临转换级数多、效率低、体积庞大的瓶颈,无法满足下一代AI系统的要求。为满足800 VDC的功率密度要求,需要将电源开关频率提升至近1MHz以缩小磁性元件和电容器的尺寸,并最小化传导损耗以减少发热,进一步节省电路板面积。

在此背景下,氮化镓功率器件凭借其高开关频率、低导通电阻、低栅极电荷等优越特性,为实现MHz级高频开关下的超高效率与功率密度提供了基础。因此,GaN技术被业界视为实现800 VDC至1V高效、高密度功率转换的理想路径。

“行家说三代半”发现,英诺赛科已经发表了一篇名为《英诺赛科利用全GaN技术推进800 VDC架构》的论文,具体阐述了他们如何从800V母线电压出发,通过GaN器件高效地完成最终至GPU所需1V电压的转换,为800 VDC架构的工程实现提供了具体的技术范本:

800 VDC系统全GaN解决方案,来源:英诺赛科

第一阶段:使用650V和100V GaN HEMT实现800V—54V转换

据美国弗吉尼亚理工大学电力电子系统中心论文表明,在数据中心供电架构中800V/±400V至48V的DC/DC变换级中,如果母线电压提高,磁性器件的尺寸也会随之增大。他们通过采用GaN器件将开关频率提升至500kHZ,并结合LLC变换器,可以有效减小磁性器件的体积,从而大幅增加转换效率及功率密度。

而在英伟达机架电源的首个DC/DC变换级中,需将800V直流电转换为54V直流供电,功率密度要求进一步提高。针对这一架构,英诺赛科基于全GaN解决方案推出了6kW 800V—54V的三电平转换器,将开关频率提升至1MHz,能有效减小整体功耗和体积。

具体来看,英诺赛科在800V输入侧采用的是650V GaN HEMT,与SiC MOSFET相比可降低80%的驱动损耗和50%的开关损耗,从而实现整体功耗降低10%。在54V输出端,英诺赛科采用100V GaN HEMT,与2mΩ的硅 MOSFET相比,最低可减少50%的元件数量和电路板面积,仅需16颗即可实现与32颗硅MOSFET相同的导通损耗,不仅将功率密度提升一倍,还使驱动损耗降低90%。

采用全GaN方案实现800V—54V转换,来源:英诺赛科

第二阶段:使用100V GaN HEMT实现54V—12V转换

据调研发现,使用传统的100V Si MOSFET进行54V至12V的转换会产生显著的反向恢复和驱动损耗,迫使厂商转向复杂且昂贵的谐振转换器,从而影响了系统成本及可靠性。

相比之下,英诺赛科采用100V GaN HEMT消除了反向恢复损耗,并将驱动损耗降低了80%。与此同时,基于该器件的54V–12V 12kW电能分配板 (PDB) 在115℃工作温度下,可提供1.918kW的功率,比采用Si MOSFET设计提高了23%。

采用100V GaN的54V–12V 12kW电能分配板 (PDB),来源:英诺赛科

第三阶段:使用25V GaN HEMT实现12V—1V转换

在12V-1V转换阶段,基于氮化镓的低压功率级方案可扩展以支持更高功率的GPU型号,在动态响应能力提升的同时,还可以降低了电路板上的电容成本。

英诺赛科研究表明,在2倍开关频率下,与最先进的DrMOS相比,30V GaN HEMT解决方案可提供更高的效率。而下一代低压GaN器件将进一步降低导通电阻和开关损耗,从而为诸如12V—1V或6V—1V等转换带来更高的功率密度。

数据中心收入增长180%

英诺赛科形成双线布局

引人瞩目的是,英诺赛科在数据中心领域的业务布局正持续完善。除了与英伟达合作外,英诺赛科与行业核心厂商的合作关系不断深化,并在市场拓展上取得了重大突破:

今年4月,英诺赛科宣布,长城电源面向AI数据中心的钛金级电源中,采用了其氮化镓合封芯片ISG6122TD和ISG6123TD,电源转换效率突破96%,轻松超越全球最高80PLUS钛金级能效标准。

今年8月,据英诺赛科财报披露,他们上半年面向AI及数据中心的销售同比增长180%,基于100V氮化镓的48-12V应用进入量产,并开始规模化交付。

“行家说三代半”发现,英诺赛科的产品与技术布局具有清晰的战略路径,不仅前瞻性地布局了面向未来的800V VDC架构,还覆盖了当前主流的服务器电源PSU (PFC/LLC)1kW-4kW AC/DC、服务器48V供电系统等环节,展现出对数据中心供电需求从主流到前沿的完整覆盖能力,有力支撑了其在数据中心市场的持续、高速拓展。

值得关注的是,聚焦在AI服务器48V供电架构,英诺赛科已经推出了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。其中包括8kW多相降压方案、四相2kW降压电源方案、双面散热氮化镓INN100EA035A等创新产品,在提升系统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,已获得多家头部厂商的导入合作。

据此看来,英诺赛科入选英伟达800 VDC系统合作名单,并取得数据中心市场的快速增长,其意义深远。这标志着其“全GaN解决方案”的技术先进性与可靠性获得了全球顶尖厂商的认可,不仅印证了GaN技术在应对未来高效能挑战中的关键作用,更意味着中国企业在高端功率半导体领域已具备参与全球前沿技术竞争与协作的实力。

未来,英诺赛科凭借经历严苛应用验证的产品履历与顶级客户背书,将为其在服务器电源、新能源汽车等对可靠性要求极高的市场持持续拓展,提供关键凭证和坚实的信任基础。英诺赛科的实践,为中国半导体产业在第三代半导体这一重要赛道上实现高质量发展,提供了极具价值的成功范例。

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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