动作宽禁带半导体的两大代外资料，氮化镓（GaN）目前正在消费电子速充界限繁荣发扬，而碳化硅（SiC）则正在新能源汽车的使用场景中慢慢普及。这两种第三代半导体资料势均力敌：GaN以其高开闭频率和低开闭损耗上风正在高频使用中大放异彩，SiC则依据高电压、高温度作事才略正在功率转换界限自成一家。

　　而今，跟着人工智能的强势振兴，这两种资料的使用界线正正在接续拓展，为碳化硅和氮化镓制造了空前未有的增量商场——AI数据核心效劳器电源（PSU）。

　　天生式人工智能的炎热使用以及AI芯片算力的发生式增加，正正在从头界说数据核心的电力需求。遵循英飞凌的预测，单个GPU的功耗将呈指数级增加，从目前的1000W激增至2030年的约2000W。与此同时，AI效劳器机架的峰值功耗将到达惊人的300kW以上——这相当于几年前守旧效劳器总功耗的数十倍。

　　更为厉酷的是，英飞凌忖度到2030年，数据核心的电力消费或者高达环球的7%，大致相当于印度目前的世界能源消费量。这一数据明晰地描述了AI带来的高能耗危殆。

　　正在这种靠山下，数据核心电源的升级换代成为闭头冲破口。目前，环球人工智能和超大领域筹划数据核心的电源首要有三种规格：CRPS185、CRPS265和盛开筹划项目(OCP)。因为物理尺寸固定（如CRPS185电源固定为185毫米×73.5毫米×40毫米），人工智能效劳器日益增加的功率需求肯定哀求明显升高功率密度。

　　守旧的基于硅的开发仍然到达其功能和结果的上限。正在更高电压、更速开闭频率和更大功率密度的需求饱动下，SiC和GaN等宽禁带半导体成为冲破这一瓶颈的闭头技艺。

　　正在AI效劳器电源使用中，第三代半导体SiC和GaN显示出了明白的互补性。

　　个中，碳化硅具有更低的导通电阻（RDS (on)）与更安稳的温度特质，具备优异的高电压、高温作事才略，正在硬开闭和软开闭拓扑中均能优化功能，加倍适合 AC-DC 转换级的功率因数校正（PFC）使用。

　　而氮化镓则以零反向复兴电荷（Qrr）竣工极低的开闭损耗，搭配极低的输出电容电荷（Qoss）助力竣工零电压开闭（ZVS），其高开闭频率特质更适配高密度 CRPS 使用，正在 DC-DC 转换级的 LLC 转换器中再现超卓。

　　动作功率半导体界限的领军企业，英飞凌正在 AI 效劳器电源界限以众产物线结构和明晰的技艺门道 月，英飞凌推出专为 AI 效劳器 AC/DC 级开采的 CoolSiC MOSFET 400V 系列，比拟现有 650V SiC 和 Si MOSFET，该系列产物不单导通损耗和开闭损耗更低，还能将 AI 效劳器电源的功率密度擢升至 100W/in3 以上，结果更是高达 99.5%，较守旧 650V SiC MOSFET 处置计划结果擢升 0.3 个百分点，明显优化了电源体系的能耗再现。针对 AI 效劳器常用的 54V 输出平台，英飞凌还开采了 3.3kW 电源专用演示板，通过整合 CoolGaN、CoolSiC与 CoolMOS三种技艺，竣工 97.5% 的基准归纳结果和 96W/in3 的功率密度，足够知足数据核心对大功率电源的需求。

　　正在技艺迭代与将来筹办上，英飞凌永远将低重数据核心能耗动作主旨偏向。正在 PCIM Asia 2024 展会上，其闭连负担人昭彰展现，新一代 SiC MOSFET 沟槽栅技艺具备更低的导通电阻、更高的开闭结果和更佳的牢靠性，或许精准般配 AI 效劳器电源的高功能需求。别的，除了现有的 3kW 和 3.3kW 电源产物，英飞凌即将推出 8kW 和 12kW 全新电源，个中 12kW 参考板将成为环球首款到达该功能秤谌的 AI 数据核心电源，进一步引颈行业结果升级。

　　纳微半导体的主旨上风正在于竣工碳化硅与氮化镓器件的技艺调解，通过互补特质打制高功率密度、高结果的 AI 效劳器电源处置计划。2024 年 7 月，纳微基于其 GaNSafe高功率氮化镓功率芯片和 GeneSiC第三代敏捷碳化硅功率器件，正式颁发革新型 CRPS185 4.5kW AI 数据核心效劳器电源处置计划，该产物不单竣工 137W/in3 的超高功率密度，结果更是冲破 97%，正在现时 AI 数据核心电源行业处于领先名望。正在此之前，纳微推出的 CRPS 效劳器电源参考打算，就已通过 SiC 与 GaN 的连合，明显擢升了电源体系的功率密度和能量转换结果，为后续高功率产物落地奠定了技艺本原。

　　为应对 AI 数据核心电力需求的快速增加，纳微正正在加快促进新效劳器电源平台的开采，昭彰提出将功率秤谌从现有 3kW 火速擢升至 10kW 的对象，闭连产物估计于 2024 年第四序度正式推出。这一筹办不单外示了纳微正在 SiC/GaN 界限的技艺储存，也显示出其抢占 AI 效劳器电源商场份额的刻意，将来希望进一步饱动 SiC 与 GaN 正在该界限的调解使用。

　　安森美半导体聚焦 AI 效劳器电源对输出功率、转换结果、功率密度的 “三高” 主旨需求，通过产物组合革新供给针对性处置计划。其推出的最新一代 T10 PowerTrench 系列与 EliteSiC 650V MOSFET 组合，正在打算上竣工了 “小封装、高功能” 的平均 —— 正在更小的封装尺寸内，既确保了更高的能量转换结果，又通过优化散热打算擢升了器件的恒久安稳运转才略，完备适配 AI 效劳器电源小型化、高牢靠性的哀求。

　　个中，EliteSiC 650V SiC M3S MOSFET 是特意针对数据核心结果寻事研发的主旨器件，或许知足 Open Rack V3 (ORV3) PSU 高达 97.5% 的峰值结果哀求，为电源体系的高效运转供给闭头支持；而 T10 PowerTrench 系列则通过进步的封装技艺进一步擢升散热功能，有用处置了高功率转换历程中的热量题目，同时分身了数据核心对电源小型化的需求，为客户供给了分身结果与适用性的选拔。

　　EPC 以低压 GaN 器件为技艺主旨，正在重心结构 AI 数据核心电源界限的同时，也同步拓展 GaN 器件正在众场景的使用，造成众元化技艺结构。正在 2024 年 PCIM 展会上，EPC 出现了两款代外性产物：一是采用 GaN 器件的人形呆板人样品，二是搭载 EPC GaN 功率器件的自愿驾驶微型车辆车载 LiDAR 组件，足够外示了其 GaN 技艺正在工业与汽车界限的使用潜力。

　　而正在 AI 数据核心电源界限，EPC 的定位至极昭彰 —— 聚焦低压转换场景。其牢靠性工作部副总裁张胜科正在继承集邦磋议采访时展现，EPC 的低压 GaN 器件或许十足知足全面 48V 转 12V 效劳器电源转换器的组件需求，依据高开闭频率、低损耗的特质，可有用擢升低压转换闭键的结果，为 AI 效劳器电源体系的完全功能优化供给闭头撑持，将来希望正在低压电源转换界限攻克首要商场份额。

　　德州仪器正在 AI 效劳器电源界限的结构起步较早，且珍视通过合营加快技艺落地与产物引申。早正在 2021 年，TI 就与环球著名效劳器电源供应商台达完成合营，两边基于 TI 的 GaN 技艺和 C2000 MCU 及时担任处置计划，合伙为数据核心开采高效、大功率的企业级电源，这一合营不单缩短了技艺从研发到使用的周期，也让 TI 的 GaN 技艺正在本质场景中取得了足够验证。

　　TI 正在 GaN 技艺和 C2000 MCU 及时担任处置计划上已积聚十年以上的研发体验，通过革新的半导体修筑工艺，或许安稳分娩高功能的硅基 GaN 器件和配套集成电道。这种技艺积聚不单助助台达等合营伙伴打制出具有差别化上风的电源产物，还能更高效地为环球数据核心供给安稳供电撑持，外示了 TI 正在电源担任与半导体器件整合方面的深奥势力，也为其正在 AI 效劳器电源界限的恒久发扬奠定了本原。

　　正在 AI 数据核心技艺创新的海潮中，英伟达正以行业引颈者的身份，饱动第三代半导体（碳化硅 SiC、氮化镓 GaN）进入黄金发扬阶段，浩繁宽带隙（WBG）半导体供应商与硅片供应商纷纷反应，应承参加新技艺研发以知足英伟达的需求。

　　英飞凌科技公司体系革新集团负担人 Gerald Deboy 将英伟达比作 “引导行家”，以为其正辅导环球打算出构修和运营数据核心的全新形式 —— 为竣工这一对象，英伟达不单邀请了英飞凌、MPS、纳微（Navitas）、罗姆、意法半导体、德州仪器等半导体企业，合伙主张向 800V 高压直流（HVDC）数据核心电力本原步骤过渡，还纠合了台达、Flex Power、Lead Wealth、光宝科技、Megmee 等电力体系组件供应商，以及伊顿、施耐德电气、Vertiv 等数据核心体系修立公司，造成掩盖全家当链的技艺促进同盟。

　　Yole Group 电力电子商场和技艺阐明师 Hassan Cheaito 指出，英伟达对 AI 数据核心的饱动，正为氮化镓（GaN）制造似乎 “碳化硅（SiC）的特斯拉光阴” 的发扬机缘 —— 正如意法半导体当年从特斯拉饱动 SiC 使用中明显获益，而今英飞凌与纳微也正在激烈竞赛中，争取从英伟达引颈的新兴 GaN 时期抢占先机。

　　英伟达饱动这一一切技艺重构的背后，有着昭彰的需求逻辑：其规划于 2027 年推出 Rubin Ultra GPU 与 Vera CPU，并正在机架内陈设更众集群以般配 AI 算力增加，而此前专为千瓦级机架打算的 54V 机架内配电技艺，已无法应对新 GPU 集群所需的每机架功率擢升；同时，守旧机架电源体系受限于空间限度与铜线过载的物理瓶颈，且电源链中屡屡的交直流转换不单能源结果低，还会补充障碍危害。于是，尽量 GPU 营业并非电力主旨界限，英伟达仍提出对 AI 数据核心电力本原步骤举办完全从头打算，而新的 800V HVDC 架构将催生大批新型功率器件与半导体需求。

　　完全来看，英伟达期望效劳器主板直接操纵 800 伏直流电，这就需求将 800 伏电压高效转换为负载点电压，而空间限度使这一转换极具寻事。以英飞凌为例，其正研发 800 伏转 12 伏、800 伏转 50 伏的转换器，以向英伟达出现技艺正在功率密度、结果、外形尺寸、高度等维度的上风。

　　关于区别电压转换场景所需的器件类型，英飞凌的 Deboy 进一步注脚：正在高功率、高电压的 data center 电源本原步骤中，SiC 依据耐高压特质攻克领先名望；而 800 伏到 50 伏的转换因空间限度需高开闭频率，更适合 GaN 技艺阐述上风；54 伏到 6 伏的低压中央总线转换（IBC）场景中，GaN 与硅器件均可合用。别的，新的 800V AI 数据核心还需革新型半导体继电器 —— 守旧数据核心交换电由普遍继电器和开闭担任通断，而高压直流体系为确保安好，需求 “能安稳担任过流与浪涌电流的新型半导体元件”。

　　Yole 集团首席技艺与商场阐明师 Poshun Chiu 将英飞凌评为 “现时电力电子界限的辅导者”，他指出，当 AI 数据核心需求羼杂电力电子处置计划时，英飞凌正在 SiC、GaN、硅半导体三大界限均具备壮大技艺势力，能掩盖 AI 数据核心电力链的每个阶段，并为各阶段供给适配技艺。

　　但英飞凌并非独一争取这一机缘的企业，纳微半导体首席实施官 Gene Sheridan 展现，跟着处分器研发与电力需求的相干愈发慎密，英伟达正在技艺偏向上独揽了更众主动权 —— 早正在 48 伏技艺阶段，英伟达就起先主导打算、组件选拔与供应商筛选，“咱们每周都与英伟达合营发展评估、特质描画、基准测试和原型打算，助力其找到最终处置计划”。纳微不单依托自己正在 GaN 界限的上风供给 AI 数据核心所需的电力电子计划，还通过 2022 年收购 GeneSiC Semiconductor 完竣了宽带隙 IC 产物组合，营业掩盖守旧交直流转换器、800 伏直流转换器，以及 “48 伏以下为处分器供电” 的近处分器供电技艺；更值得闭心的是，纳微通过收购获取的业内最高电压 SiC 技艺，为其斥地了新赛道 —— 该技艺对开采连结电网的 “固态变压器” 至闭首要，Sheridan 以为，除数据核心外，环球电网升级、都会与家庭供电优化、可再生能源接入等场景，将来都将依赖固态变压器，这为 SiC 技艺带来了更开阔的使用空间。

　　可是，英伟达的技艺饱动也激励了行业对竞赛方式的研究：目前尚不确定谷歌、Meta 等超大领域企业，正在 2027 年末英伟达推出 Rubin Ultra（预期适配 800V HVDC）前会怎么应对。英飞凌的 Deboy 指出，英伟达提前揭晓数据核心电力本原步骤规划，虽获胜主导了行业对话，但或者使盛开筹划项目（OCP）慢慢过期 —— 过去 OCP 正在数据核心外形尺寸与机架级轨范化中阐述主旨用意，而而今 “OCP 希望过慢”，若中央阶段涌现差别化架构，或者导致数据核心从头陷入 “技艺森林”，即遍地置计划不再兼容，回到 OCP 轨范化前的动乱形态。这一趋向或者迫使电力电子开发供应商，需同时为具有区别技艺门道图的众家超大领域企业供给效劳，进一步加剧商场竞赛。

　　从商场前景来看，Yole Group 预测正在 AI 数据核心商场中，GaN 的增加速率将超出 SiC：SiC 首要聚焦于交直流转换场景，而用于直流转换的 GaN 依据更高电压潜力，还可拓展至交直流转换界限。“尽量将来三到五年 SiC 有大约 1 亿美元的商场增加空间，但 GaN 的商场机遇鲜明更大”，Chiu 增补道，这一差别不单源于技艺使用场景的广度，更得益于英伟达饱动的 800V HVDC 架构对 GaN 高开闭频率、低损耗特质的需求开释，为 GaN 技艺翻开了更大的商场增量空间。

　　2025 年湾区半导体家当生态展览会（简称 “湾芯展”）将于10 月 15—17 日正在深圳会展核心（福田）无边揭幕。动作中邦半导体家当的年度嘉会，本届展会领域扩容 50%，出现面积冲破 60,000 平方米，集聚 600 + 环球头部企业，估计吸引 60,000 名专业观众，合伙睹证第三代半导体与 AI 数据核心界限的革新成绩与无尽商机。

　　正在 AI 数据核心加快向 “高服从、高密度” 升级的时期，湾芯展将重心出现碳化硅（SiC）、氮化镓（GaN）等级三代半导体主旨器件，以及基于这些技艺的前沿处置计划，一切发现其正在 AI 算力核心、超算平台、高密度效劳器中的使用冲破。无论是 SiC 器件助力高压电源体系降本增效，仍是 GaN 技艺饱动低压转换闭键功能跃升，都将正在这里取得最直观的发现；同时，来自邦外里的第三代半导体巨头与 AI 数据核心电源革新企业，将带来最新产物与技艺计划，为家当上下逛企业制造深度技艺交换与合营对接的契机。

　　区别于守旧展会，2025 湾芯展始创 “项目采购展” 形式和整年效劳编制，贯穿展前精准般配供需、展中高效商务对接、展后连续跟踪合营，准确饱动百亿级家当合营落地。动作连结环球第三代半导体与 AI 数据核心生态的首要桥梁，湾芯展将助力中邦闭连家当竣工从 “跟跑” 到 “领跑” 的超过，成为企业开采商场、拓展合营、洞察行业趋向的首选平台。

　　人工智能的繁荣发扬为第三代半导体斥地了一个全新的增量商场。正在这个商场中，碳化硅和氮化镓不再是纯正的竞赛相干，而是造成了上风互补的协同效应。

　　关于碳化硅而言， AI数据核心供给了从新能源汽车除外的第二个首要增加引擎。其正在高电压、高功率PFC使用中的上风使其成为AI效劳器电源弗成或缺的主旨器件。

　　关于氮化镓而言， AI数据核心的高频、高密度需求为其供给了从消费电子速充界限扩展的首要机缘。其正在DC-DC转换中的超卓再现正正在从头界说电源转换结果的轨范。

　　跟着英伟达等行业巨头饱动的800V HVDC架构改变，以及各泰半导体厂商正在技艺革新和家当化方面的连续参加，咱们有由来坚信，第三代半导体正在AI数据核心界限的使用将迎来一个黄金发扬期。这不单将饱动全盘半导体家当的技艺先进，也将为竣工加倍绿色、高效的数据核心本原步骤做出首要功绩。

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