AOS AI 服务器电源解决方案
AOS 公司基于硅基与宽禁带半导体研发制造领域的技术积累，为 AI 服务器的电源革命注入强劲动力，公司产品从主流 AC/DC 5.5 架构到新世代 AI 工厂 800 V 高压直流架构中的关键电源转换环节高度契合。
关键字： AI, Server, HVDC, 800 V
*本篇"AOS AI 服务器电源解决方案"的作者为AOS高压产品线资深经理游家崧博士，发布于2026年4月10日，以下是文章全部内容。
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简介
AOS 作为高性能数据中心市场的核心供应商，在硅基半导体、在碳化硅 (SiC) 与氮化镓 (GaN) 产品组合，与现今主场主流的 5.5 kW AC/DC 服务器电源架构、以及新一代 HVDC 800 V 直流架构的 AI 工厂的核心技术需求高度契合。AOS 亦与一级电源厂以及 AI芯片大厂 展开深度合作，致力于研发先进功率半导体解决方案——从初始的交流转直流环节，到机柜内的最终直流转换阶段，为新型配电模块提供所需的高效能效与功率密度。
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市场概况
随着 AI 训练的需求以及终端应用的逐渐普及，市场对于 GPU/ASIC 算力的需求持续攀升，进一步推动了电源用量与功率的提升。根据高盛研究部的预测，资料中心的电力需求将从 2023 年占全球总电力需求的 1%–2%，在 2030 年增至 3%–4%。在美国，资料中心电力需求的比重增幅更为显著，预计到 2030 年将比 2023 年的 4%翻倍以上。此趋势驱动电源系统从现有的 3.3 kW 与 5.5 kW，提升至 12 kW，而新一代 HVDC 直流架构更将功率推升至 30 kW。同时，备援电池模块 (BBU) 的功率也将提升至 22 kW 以上，以满足快速成长的算力需求。在此背景下，电源系统的功率密度、能源效率与散热能力正面临前所未有的革新与挑战。
全球资料中心电力用量趋势 [1] ▲
*资料来源：高盛 How AI Is Transforming Data Centers and Ramping Up Power Demand | Goldman Sachs
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AOS半导体解决方案
Alpha and Omega Semiconductor Limited (AOS，中文：万国半导体) 是专注于设计、开发生产与全球销售一体的功率半导体公司，产品包括 Power MOSFET、SiC、GaN、IGBT、IPM、TVS、高压驱动器、功率 IC 和数字电源产品等。AOS 积累了丰富的知识产权和技术经验，其客户群涵盖了全球主要品牌厂、ODM、OEM 以及电源设计大厂，使 AOS 能够充分掌握市场趋势以及功率半导体的最新需求，实时推出创新产品，满足先进电子设备日益复杂的电源需求。
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AOS 产品与电源应用矩阵
透过 AOS 产品与电源应用矩阵，可清楚了解到 AOS 产品布局包含硅基高、中、低压的半导体，CMOS 电源管理芯片，以及碳化硅和氮化镓等宽禁带半导体，可以完美对应各种电源设计的场景:
AOS 产品与电源应用矩阵 ▲
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宽禁带半导体方案
AOS 宽禁带半导体方案包含碳化硅 (SiC) 以及氮化镓 (GaN) 两大主流技术。其中，AOS 第三代碳化硅方案提供 1200 V 与 750 V 两种电压选项，技术特点在于兼顾导通损耗与开关损耗的最佳平衡。此设计不仅能在高温环境下维持优异的导通性能，也能在高频运作中展现稳定的开关效率，进一步提升系统功率密度。
在实际应用中，AOS 的第三代 SiC 已获得主要电源客户的验证，推广于 PSU (包括 PFC、LLC、SR) 以及 BBU (如 C/DFET、DC/DC) 等设计。可为电源系统带来的优势包括:
高温可靠性：在严苛环境下仍能保持低导通电阻。
高频效率：降低开关损耗，支援更紧凑的电源架构。
功率密度提升：使系统设计能在有限空间内提供更高输出。
设计灵活性：同时适用于消费性电源与关键任务电源。
AOS 第三代碳化硅导通性能与开关性能比较 ▲
此外，AOS 的 GaN 方案则专注于超高频与高效率应用，与 SiC 形成互补，为不同功率等级与应用场景提供完整的宽禁带解决方案。这使得 AOS 能同时满足 AI 服务器、资料中心、通讯基础设施以及工业级电源的多样化需求。AOS 氮化镓产品涵盖高压 (650-700 V) 及低压 (< 150 V) 两种电压平台，可对应从高压侧以及低压侧的设计需求，并提供常见的 TOLL、DFN、及 FCQFN 等封装，特别适合使用在 800 V 转 50 V以及 48 V 转 12 V 等对于功率密度要求极高的应用。此外，AOS 也针对 GaN 的设计推出设计工具，可在提供最实时的技术服务，协助电源工程师解决棘手的电源应用问题。
AOS GaN-Based HVDC IBC EVB (800 V 转 50 V) ▲
AOS GaN-Based HV Buck EVB (48 V 转 12 V) ▲
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高压超结 (HV Super Junction) MOSFET 方案
AOS 高压超结 MOSFET 近期在市场引起广泛关注，其新推出的平台 αMOS E 和 αMOS E2 分别针对消费性电源和关键任务电源进行优化，让电源设计不再需要妥协。
在技术层面上，αMOS E2 平台在芯片尺寸和质量因素 (FOM) 都有显著提升，能有效降低导通阻抗及开关损耗，进一步提升整体效率，特别适合应用于 5.5 kW 以下的 AI 服务器电源设计，能在高密度运算环境中提供稳定且高效的电力支持。
除了在常态运作中展现出优异的开关效率以外，αMOS E2 在极端条件下，例如：雷击 (Surge)、短路 (SCWT)、雪崩 (UIS) 以及浪涌电流 (Inrush Current) 等极端情境时，也能展现出卓越的耐受性与可靠性，这些特性使 αMOS E2 成为关键任务电源的理想选择，特别是在 AI 资料中心、通讯基础设施以及工业级应用中，能同时满足高效率、高可靠性与高功率密度的需求。
αMOS E2 在 Rds*A 和 FOM 获得大幅改善 (相较于 αMOS 5) ▲
Super Junction MOSFET 在 5.5 kW AI 服务器电源常见的应用 ▲
αMOS E2 与竞品平测：FOM、短路能力 (SCWT)、反向恢复 (Body Diode Robustness)、雪崩能力 (UIS) ▲
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中、低压 SGT MOSFET 方案
AOS 提供完整的中、低压 MOSFET 解决方案，电压范围涵盖 25 V 至 150 V。凭借独特的 SGT 技术，AOS 能将导通电阻极致优化，并搭配多种常见封装形式，包括 DFN3x3、DFN5x6、TOLL、LFPAK 以及各类顶部散热封装，为电源设计提供高效率且可靠的选择。
在 AI 服务器电源的应用中，AOS 的中、低压 MOSFET在高性能市场中一直占据重要位置 ，广泛导入于：
PSU 的同步整流 (SR): 提升效率并降低损耗。。
DC/DC 模块电源: 在高密度设计中提供稳定输出。
热插拔开关: 抑制热插拔过程中产生大电流，避免系统元件受损。
这些优势使 AOS 的 MOSFET 成为 AI 资料中心电源设计不可或缺的核心方案，不仅能满足高效率与高功率密度的需求，也能在严苛运作环境下保持可靠性与稳定性。
AOS 48 V 转 12 V / 6 V 模堆电源解决方案 ▲
AOS 12 V 及 48 V 热插拔方案 ▲
AOS 热插拔 SOA 评测结果优异 ▲
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驱动 IC
除了分离式功率半导体方案以外，AOS 也凭借强大的 IC 设计研发能力与深厚的功率半导体技术底蕴，推出了完整的功率半导体驱动 IC 系列，以回应市场多样化的需求。产品涵盖针对硅基 MOSFET 的 100 V 半桥驱动 IC – AOZ32101ADV，以及专为氮化镓器件设计的 100 V 驱动 IC – AOZ32102LV，能充分满足采用硅基半导体或氮化镓方案的客户需求。
AOZ32101ADV 100 V 半桥 Si-MOSFET 驱动 IC 产品说明 ▲
AOZ32102LV 100 V 半桥 GaN 驱动 IC 产品说明 ▲
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总结
AOS 提供完整的产品解决方案，涵盖 MOSFET、宽禁带半导体 (SiC、GaN) 与驱动 IC。 凭借领先技术与多样封装选项，能在导通损耗与开关效率间取得最佳平衡。 产品线横跨中低压至高压平台，满足不同功率等级与应用需求。在 AI 服务器、资料中心、通讯与工业电源中，已获主要客户验证并广泛导入。 AOS 以高效率、高功率密度与高可靠性，成为新世代电源设计的核心方案。
参考资料
[1] 高盛 How AI Is Transforming Data Centers and Ramping Up Power Demand | Goldman Sachs
