電源轉換效率高，氮化鎵與數據中心服務器“一拍即合”

3 月 23 日，央視二套正點財經欄目再度聚焦消費電子市場動態，采訪了小米通訊技術有限公司、英諾賽科（深圳）半導體有限公司、終端快充行業協會會員單位中國信通院，介紹了國內手機快充核心技術 —— 氮化鎵材料的應用普及。

小米工程師王彥騰表示，快充產品在小米所有產品中占比提升至 30%-40%，其中大部分高功率快充均采用氮化鎵技術。目前正在研發的小米 300W 氮化鎵快充方案，與已發布的 210W 充電器體積相同。

目前，氮化鎵材料已成為快充行業技術發展的關鍵，而快充的普及也帶動了氮化鎵產業的高速發展。英諾賽科（深圳）半導體有限公司在采訪中提到，能明顯感覺到市場對氮化鎵材料的需求越來越旺盛。

氮化鎵消費類應用覆蓋更多場景，推動行業創新

據yole預測，2027年氮化鎵在消費類領域的市場規模將達到9.647億美元，年復合增長率達到52%，消費行業將占整個行業的48%。以快充為代表的消費類領域仍然是氮化鎵應用的主要驅動力。

據市場資料顯示，支撐氮化鎵快速上量的市場集中在消費類領域，如手機、筆電、電動車快充等。據悉，英諾賽科目前已經與OPPO、vivo、小米、聯想、榮耀、摩托羅拉等頭部手機品牌展開合作，逐步將氮化鎵充電器作為手機標配充電器投入市場，用戶接受度極高；安克、倍思、綠聯、努比亞等消費類電商也紛紛推出采用英諾賽科氮化鎵芯片的快充產品，包括安克聯合英諾賽科、南芯等發布的基于AllGaN技術的全氮化鎵快充，也迅速成為熱潮；與此同時，雅迪、臺鈴等電動兩輪車廠商標配的氮化鎵快充也迅速上量；2022年OPPO聯合英諾賽科在手機內部主板首次導入英諾賽科40V 氮化鎵芯片，實現手機內部氮化鎵應用“零”的突破。


數據中心、汽車、新能源等應用驅動氮化鎵性能再升級

除了龐大的消費電子市場，數據中心、汽車電子、新能源領域在AI、通信、自動駕駛、儲能等新技術的推動下，形成了氮化鎵相關器件的需求趨勢，機構分析指出，英飛凌收購GaN Systems正體現了GaN在汽車、數據中心、工業等應用領域的未來發展前景。據了解，國內頭部車企已經率先將英諾賽科氮化鎵用于車載激光雷達產品上，并實現量產。

數據中心早已對氮化鎵趨之若鶩。一方面，在PUE逐漸成為新數據中心建設、舊數據中心改建的硬性指標后，基于氮化鎵的服務器電源在實現更高功率密度的同時，更容易做到鈦金級別的能效。另一方面，與汽車48V汽車系統一樣，數據中心供電架構也面臨轉變。對于云服務廠商來說，48V DC/DC轉換器帶來的體積優勢，將進一步為數據中心降本增效。在今年三月份展會現場，英諾賽科對全鏈路氮化鎵數據中心解決方案做了全面介紹，并在現場展示采用InnoGaN 設計的全套方案，包括鈦金級2KW PSU，48V-12V 600W/1000W 電源模塊等，據介紹，全鏈路氮化鎵方案能夠幫助數據中心供電系統減少50%的損耗。

隨著氮化鎵技術的不斷升級和迭代，各廠商的氮化鎵產品也逐漸豐富起來，而新市場、新領域的應用需求也對氮化鎵的性能、產能及成本提出了更高的要求。以英飛凌、英諾賽科、安世半導體為代表的氮化鎵IDM企業或將成為供應主力。但英飛凌、安世半導體等仍停留在6英寸規模。英諾賽科是全球唯一一家8英寸硅基氮化鎵IDM廠商，當前產能可達到每月10000片，相比之下，其產品在規模化量產和性價比方面優勢更為明顯，集設計、研發、生產、銷售于一體，也更能實現產品快速迭代，加速實現氮化鎵行業生態的構建。


高性價比、法規標準...

GaN將擁抱萬億市場

數據中心電源系統中過去以硅功率器件為大宗， 但近年 GaN 功率半導體逐漸受到重視，這項轉變背后的4大主因包括：

GaN可幫助數據中心提高獲利能力：

電費是數據中心運營成本中占比最高的項目，相較于現存硅器件，采用 GaN 的電源供應器，能夠將效率從現有的 94% 提升至 97%，大幅降低能源耗損，最終為數據中心減少電費支出。

另外，采用 GaN 設計的電源供應器，在尺寸上也縮小約2-3 倍，提高每個機柜中能容納的服務器及內存數量，提升數據中心整體算力。

高性價比且已被廣泛使用：

GaN 功率半導體已在高階音響、消費電子充電設備、甚至是電動車中廣泛使用。隨著GaN 在各應用市場中滲透率越來越高，GaN的成本及可靠度已趨近于硅器件。

新法規及產業標準：

為了節能減碳，我國限制新建數據中心 PUE 需低于 1.3；開放運算計劃也重新定義數據中心電源供應器尺寸的規格標準，較原先縮減 30%。這些新法規與產業標準再次強化了 GaN 在新一代電源供應器設計中的重要性。

“大廠”的響應：

包括 xFusion 超聚變、及英特爾及美超威等知名供應廠商均已采用GaN技術，設計具有更高功率密度、能效表現更好的電源供應器。

特別是，ChatGPT 新時代的到來帶動了算力需求，服務器需求高漲。預計2028年全球服務器市場規模將達2033.3億美元（約14739.02億人民幣）；2022至2028期間，年復合增長率CAGR為12.01%，這意味著GaN將擁抱一個萬億級別市場。