GaN Systems Industrial Articles

GaN solves data center challenges in profitability and sustainability

GaN:数据中心实现获利及永续的双赢的必胜策略

数字转型、云端运算、到最近火红的 ChatGPT 人工智能等科技推波助澜下,全球对于高速运算、数据传输及储存的需求与日俱增,数据中心使用需求也随之水涨船高。因应日新月异的科技应用,数据中心需持续提升运算能力,然而强大运算能力代表更多能源消耗,数据中心运营商正加速新技术的投资,以在提高运算能力、永续及获利间取得多赢。 目前数据中心的用电量约占全球用电量的 2%,若不做出任何改变,这头吃电怪兽将成为永续路径上的巨大的绊脚石。造成高用电量的主因,推究于目前数据中心电源系统仍以传统硅基功率器件为大宗,但硅的低导电率及低开关频率造成电源分配及转换效率低落。研究指出,大约 20% 数据中心耗能最终以热的形式浪费,且约 40% 的数据中心电力用途是降低机柜温度。 GaN 功率半导体将彻底改变现况。透过 GaN 的卓越材料特性,数据中心不仅能减少热能产生,减少冷却系统的耗能,进而降低整体用电量,每 10 个机柜每年预计可减少 100 公吨碳排量。同时,GaN 也能实现高功率密度设计,大幅缩减电源供应器体积,从原本 30 台服务器搭配 10 台电源供应器的机柜配置,升级至 34 台服务器搭配 6 台电源供应器,服务器密度增加带来的运算能力提升,将为数据中心带来更好的获利机会,预估每 10 个机柜每年可增加 300 万美元的获利。 阅读完整文章于 Power Systems Design 《GaN: Solving the Dual Challenge of Sustainability and Profitability in the Data Center》

GaN Systems at Data Center World 2023

GaN Systems 将在 2023 数据中心展览会展现 GaN 改变能效的力量

氮化镓功率半导体使数据中心以更永续的方式提高营收获利 氮化镓功率半导体产业领导厂商 GaN Systems 将于今 (2023) 年数据中心展览会 (Data Center World) 展出完整氮化镓功率半导体解决方案,并在论坛中分享GaN功率器件将如何颠覆数据中心的能源效率与获利能力。数据中心展览会将于2023 年 5 月 8 – 11 日在美国德州奥斯汀 (Austin, Texas) 举行。 数据中心的用电量目前约占全球用电量的 2%,不断上升的用电需求造成运营成本居高不下。采用 GaN 功率半导体的电源供应器,将有效提升数据中心能源效率,减少损耗,不仅可使每 10 个机柜的获利提高3百万美金,每年更将减少超过 100 公吨碳排量。 在今年的数据中心展览会,GaN Systems 将展示划时代的电源供应器解决方案,帮助数据中心优化运营成本、减少用电需求、以更永续的方式持续获利。采用 GaN 功率器件所设计的电源供应器,相较过去硅基器件的设计,功率密度可提高 2 倍,同时减少超过 20% 能源耗损。 GaN Systems 将于摊位展示以下数据中心应用实例: 业界第一台功率密度达 100W/in3 且满足 80-PLUS 钛金等级电源供应器 2700W 超高功率密度电源供应器 3kW PFC + LLC 氮化镓电源供应器参考设计 除了丰富的展出外,GaN Systems…

GaN Systems at PCIM Europe 2023

GaN Systems 将参加德国纽伦堡电力电子展 (PCIM Europe 2023)

展出完整跨领域氮化镓功率半导体解决方案,为高效率电动车动力系统、氮化镓快充头、高音质Class D 音频系统、和高功率密度电源供应器带来创新设计 氮化镓功率半导体领导厂商 GaN Systems 将于 5 月 9 – 11 日于德国纽伦堡举行的电力电子展 (PCIM Europe 2023) 摊位 9-204,展示其业界领先的完整氮化镓功率半导体解决方案,针对电动车、数据中心等不同应用领域,在电力系统的功率密度及能源效率上带来突破性的优化。 在今年的 PCIM,GaN Systems 将展示其最新的 11kW/800V GaN 车载充电器 (On-Board Charger, OBC) 参考设计。这款 800V GaN OBC 在以下产品优势上重写竞局: 较采用 SiC 晶体管的设计,提高 36% 功率密度 较采用 SiC 晶体管的设计,降低  15% 物料清单 (BoM) 成本 AC/DC 阶段最高转换效率 >99%;DC/DC 阶段最高转换效率 >98% 减少总功率耗损 优化热性能 这款突破性创新 11kW/800V 氮化镓车载充电器参考设计,采用三阶飞跨电容…

GaN Systems 参加 2023 亚洲充电展

春季亚洲充电展重点回顾:氮化镓应用疆界正加速扩张

今 (2023) 年春季亚洲充电展一摆过去清零封城政策的限制,展览规模回复过去盛况,超过 2,000 名工程研发、系统整合、采购及营销业务等电源行业从业人员共襄盛举。GaN Systems 偕其他来自全球 200 多间半导体产业领导参展厂商,在展会中展出完整氮化镓功率半导体解决方案。由充电头网主办的亚洲充电展,是亚洲屈指可数的充电行业技术产业盛会,也是全球各大电源企业发布最新产品信息和技术的平台。 亚洲充电展一直以来皆是全球各大电源企业发布产品信息和展示最新技术的平台,展览主题聚焦电源芯片,功率器件、被动器件,以及消费类快充电源、户外电源、服务器电源供应器、新能源汽车充电系统等新能源应用。 氮化镓成长:消费电子主导,新应用市场加温 永续意识抬头之下,消费市场愈来愈重视终端电子产品在处理高耗能任务的效率与效能,因此在「性能」及「永续」间取得多赢局面,成为当今消费电子公司创新的核心。以 GaN 取代传统硅组件,以满足市场对能源效率及尺寸微缩的需求,已是不可逆的趋势。 充电速度更快且更轻薄短小的快充产品发表占据了今年亚洲春季展的主要版面,在性能与设计上皆有惊人突破。另外,在现今社会对电子设备更加依赖,且使用场域更多元的趋势下,方便携带且能长时间稳定供电的户外电源及储能市场也迎来爆发式成长。无论是家用或商用,户外电源或储能产品皆往更轻量及小巧,更高容量,更高输出功率的方向发展,这也为 GaN 带来了崭新的商业机会。 GaN Systems 在这次春季亚洲充电展中展示了完整且高可靠的 GaN 快充解决方案,受 Dell 戴尔、Samsung 三星、Razer雷蛇等全球领导消费电子品牌采用的量产产品,以实际成功案例阐释我们 GaN 功率晶体管如何以高可靠的绝佳性能,为消费快充产品带来系统面与产品面的效能提升,帮助客户同时兼顾市场期待与企业减碳目标。 在这次展览期间,我们也观察到,车用及数据中心等应用市场厂商对 GaN 的兴趣有显著性的提高。GaN 技术正从小众市场往主流市场靠近,从能源效率达钛金等级的数据中心电源供应器、电动车车载充电器 (OBC) 及 DC/DC 能源转换器、甚至是电动自行车、机器人、电机驱动系统等新兴市场,皆可看到 GaN 正逐渐取代硅或 SiC,成为达到更高功率密度及能源效率的较好解决方案。 若你错过了参观我们在春季亚洲充电展的摊位,请与我们联系。我们将为你介绍完整产品组合及设计资源。

GaN Systems at APEC 2023

APEC 2023重点回顾:氮化镓的主场

GaN Systems 策略营销副总裁 Paul Wiener 着 APEC 2023 应用电力电子会议与往年一样精彩,汇集了全球电力电子领域的创新与突破。 今年的 APEC 在与会人数上有显著的成长,从系统架构师、研发工程师至企业领导皆参与此次盛会。各与会企业在主题演讲与技术专题中,洞悉能量、能源、磁性组件及电浆等技术发展,也对永续路径作出深度见解;领域专家们也在海报研讨会中,针对现今能源挑战议题,提出不同解决方案,解决问题与创新是推进电力电子领域的两大关键动能。 当然,APEC 的展区也是亮点满满,半导体、磁性组件、被动组件、封装测试等电力电子产业生态系中的领导企业,皆在展期间发表最新技术与产品。 位于舞台的中心—氮化镓 今年 APEC 唯一与以往不同之处,便是氮化镓技术的遍地开花,与 GaN 有关的技术论文便高达 70 多篇,而 GaN Systems 的产品更在其中 40 篇中被采用或提及,GaN 无疑是今年电力电子领域中,最受讨论与关注的技术。 在 GaN Systems 今年的摊位上,可以看到不同应用市场的客户如何导入 GaN 技术,并利用 GaN 解决能效问题。在消费电子领域,GaN 快充技术成为主流已经是不争的事实,无论是专业或消费音讯市场也逐渐看到更多厂商采用 GaN 来提升音响音质及性能。另外,包括 LED 照明、电机控制系统、微型交通及服务器电源供应器等商用及工业领域也有不少氮化镓应用的实现。 今年 GaN Systems 展位上最受瞩目的便是我们最新发表的 11kW 800V 氮化镓车载充电器 (OBC) 参考设计。这款参考设计除了在体积微缩上令人惊艳外,与采用 SiC 功率组件的设计相比,分别在功率密度上提升 36%、在物料清单 (BoM) 成本上减少…

多重应用齐发 氮化镓功率半导体迎向成长转折点

氮化镓功率半导体领导者GaN Systems从地缘政治下全球半导体产业链动态、能源转换效率革新等面向,展望2023年全球功率半导体产业发展态势。电汽化 (Electrification) 、数字化 (Digitalization)及净零永续 (Sustainability) 三大全球趋势将持续加速氮化镓功率半导体产业成长及应用落地。氮化镓稳定、耐高压高温的物理特性使其逐步在数据中心、电动车、工业制造、及消费电子等「由能源驱动」的应用市场中崭露头角,成为解决硅基组件目前瓶颈的理想替代方案。然而面对大环境政经不确定性等逆风因素,供应链管理及多元布局将成为功率半导体业者的决胜点—能巩固现有客户的交期,同时有余力点燃创新之火,突破技术瓶颈。 地缘政治促使全球政府及企业扩大当地投资 半导体产业链趋向多元化 GaN Systems全球执行长Jim Witham在稍早接受富比士访问时指出,如果半导体业者从过去18个月中学习到什么,那就是风散风险不再单指产品组合的多样性,更指「供货商组合」的多样性。供货商多样性除地域上的多元之外,企业也需认同供货商多元的价值,因为即使是规模较小的供货商也有可能为当下困境提供最及时的解套。 「作为一个在全球化的企业,我们乐见各国政府扩大投资当地半导体产业,为产业链多元化作长远发展规划发展,」GaN Systems 亚洲区总经理Stephen Coates表示,在近期的未来,我们会看到更多半导体厂在欧美及新兴市场的投资计划,但半导体产业生态系的合纵连横绝对不能在短时间被复制或取代。 能源独立与脱碳挑战加剧 吹起能源转换效率革命号角 各行业的电汽化及数字化造成能源需求急速攀升,即使近年再生能源发电成长有所突破,但仍远不及全球的用电需求。当全球企业都将脱碳视为一项不仅是立即需采取的行动,更是长远需达成的目标,能源转换效率的革新便成为企业在永续跟获利间取得双赢的重要手段。GaN Systems认为氮化镓功率半导体将在这场能源革命中扮演举足轻重的角色,从减少能源转换间的能量流失,开发更高功率但尺寸更小的储能系统,最终全面提高再生能源发电使用效率,氮化镓功率半导体将会是通往全球净零转型的快捷方式。 碳排大户数据中心将靠氮化镓维持获利并实现净零 为因应日益庞大的数据量,数据中心平均每3-5年需升级硬体设备以维持效能,欧盟针对服务器、数据储存等产品能源效率通过ErP 环保设计指令Lot 9,开放运算计划(OCP)重新定义数据中心电源供应器尺寸规范—较原先缩小30%,「接下来我们将看到有更多云端巨头数据中心导入氮化镓功率半导体,以实现更高效率的电源管理,」GaN Systems市场开发副总经理庄渊棋表示,氮化镓功率组件更快的开关速度、更高的导电性及将帮助数据中心减少在电源转换和电路分配上热能产生,进而减少复杂冷却解决方案的需求。采用氮化镓技术,每10组服务器机架每年约能增加300万美元的利润。 氮化镓功率半导体进入电动车市场甜蜜点 汽车弃油转电政策、地域冲突下的能源风险、全球减碳目标确立等因素并行下,电动车市场成长幅度将更为急遽。展望2023年,碳化硅功率组件的发展将受限缺料、良率及高居不下的成本,「反观氮化镓车用功率组件,虽目前仍处开发阶段,但市场将在2025-2026年开始发酵,氮化镓技术将满足Tier 1车厂对车用组件在效能、可靠度、成本及产能上的要求,」庄渊棋补充。目前氮化镓在电力系统的应用仍以400V为主流,多階電流轉換器(Multilevel Converter)在800V電力系統的應用也將進入驗證階段。 氮化镓功率半导体技术将持续在消费市场商品化 从主流45W及65W到100W-180W的单孔或多孔氮化镓充电器将在明年持续重写消费者对快充的定义。氮化镓功率组件也将持续以更轻小的外型、更卓越的音质渗透家用、汽车、船舶等不同音讯市场,同时在家用电器、大屏幕电视、电动脚踏车、电动工具等新兴应用机会也将浮现。 Stephen Coates总结,不畏大环境政经等逆风因素影响,全球氮化镓功率半导体市场将在消费电子、车用、数据中心、工业制造等应用驱动下,于2027年达到20亿美元市值1,而全球企业对获利及永续的承诺也将持续为氮化镓功率半导体产业添加成长动能。 1 Power GaN 2022: Market and Technology Report 2022, Yole Intelligence

实现下世代电源供应器的GaN氮化镓功率级设计

论坛主题: 分析不同氮化镓功率级设计拓朴结构及使用功率 探讨氮化镓功率级设计所带来的散热及导电效能优化 分享氮化镓功率级设计在消费电子充电器及变压器、商用及工业用电源供应器、或车载充电器及牵引逆变器等应用案例 Download a copy of this presentation >

回顾APEC 2022 的四个关键要点

第 37 届应用电力电子会议 (APEC) 于 2022 年 3 月 20 日至 24 日在休斯敦举行,这是自新冠肺炎大流行爆发以来首次举行的线下 APEC 活动。 APEC 是电力电子专业人士的主要会议之一,今年也并没有让人失望。我们一起来回顾一下本次活动的一些要点。 宽带隙,尤其是氮化镓,继续在电力电子领域占据主导地位 过去几年以来,宽带隙已成为新型电力电子设计的首选技术。 APEC 会议上的叙事、新闻公告、研讨会和会议印证了这一转变。 巨大的市场潜力和应用机会以及新的客户需求,为许多 GaN 和 SiC 公司提供了推动电力电子产品的创新的空间。 至于氮化镓功率晶体管,它不仅已成为主流,而且在消费电子、数据中心、汽车、工业和可再生能源领域的使用量也出现了巨大增长。 目前氮化镓主导的一个领域是消费类充电器。 在展会上,我们展示了来自三星(参见:GaN Systems 为三星 Galaxy S22+ 和具有领先离散 GaN 解决方案的超快速充电器)、飞利浦、哈曼和 Greenworks 等领先和创新品牌的多款氮化镓充电器。 在展会上,我们与 Rompower 一起宣布了世界上最小的 65W 和 100W氮化镓充电器(参见:GaN Systems 在 APEC 展示世界上最小的 GaN 充电器)。 在消费类电子产品中,GaN Audio 是下一件大事。 我们展示了 Syng…

GaN Systems公司和合作伙伴应对零排放挑战

清洁科技投资者与电动汽车行业领导者一起参与了1.5亿美元的增资融资 战略投资者利用GaN建立电气化平台实现电源效率的突破 加拿大渥太华,2021年12月14日 – 氮化镓(GaN)功率半导体的全球领导者GaN Systems 公司今天宣布,其合作伙伴的生态系统不断壮大,通过加速全球可持续发展和清洁技术革命,应对净零排放挑战,中和二氧化碳(CO2)和其他温室气体的排放。 高效的发电、配电和转换是推动可持续性和减少排放的关键因素。 由于氮化镓在本质上比硅和碳化硅更高有效,任何使用氮化镓设计的电力转换设备制造商都会为地球的环保做出贡献。 最大的回报来自于在最大的电力来源和用途上实施GaN。工厂和工业电机是最大的电力用户之一。西门子微型驱动器产品经理Christian Neugebauer说:”在电机驱动器中使用GaN,西门子能够提高驱动器的效率。”通过GaN,西门子可以切换到更高的频率,从而使电机响应时间比高压驱动系统更快。” 而且,随着我们大家在观看视频、分享图片、在线游戏和音乐流中使用更多的数据,数据中心里越来越多的电源采用GaN,从而减少了50%的功率消耗,提高了功率密度。 在发电方面,Enphase能源公司认识到氮化镓对逆变器设计的重要性,其效率更高,功率密度增加50%。 除了确保源电力的清洁,Enphase也在减少对稀缺自然资源的消耗。由于GaN能够以更高的功率和更小的规模运行电力系统,铜、塑料和其他材料的使用大大减少。 在消费类设备方面,GaN Systems 公司的合作伙伴也在效率方面进行了阶梯式的改进,并在产品中使用更少的材料。 戴尔和Harman在这方面起到了带头作用。 Harman不仅缩小了充电器的尺寸,在生产中使用更少的材料,而且还采取了额外的措施,在其产品中使用90%的再生塑料。 投资者认为氮化镓技术是应对气候变化的一个重要武器。 参与这轮1.5亿美元投资的GaN Systems 公司的长期投资者,也是清洁技术领域的领导者,包括加拿大商业发展银行(BDC)、Cycle Capital、加拿大出口发展公司(EDC)和宝马iVentures。本轮融资的新投资者包括领投的Fidelity Management & Research Company LLC,以及USI、Vitesco Technologies、Dockyard Capital Management、金沙江资本和宏光半导体。 Cycle Capital创始人兼管理合伙人Andrée-Lise Méthot表示:”作为GaN Systems 公司的长期投资者,我们一直看到GaN有潜力让客户实现净零碳排放的承诺。 “我们对该公司在可靠性和效率方面的领导地位印象特别深刻,行业领导者选择GaN Systems 公司来满足他们的下一代电力需求就证明了这一点。 我们将继续支持该公司实现其使命,并期待看到GaN的持续成功对可持续发展产生的积极影响。” GaN Systems 公司首席财务官Chris Zegarelli说:”对这轮融资的兴趣从一开始就很强烈。 “我们看到了一系列的投资者,有希望加深长期合作关系的战略伙伴,也有认识到我们的技术领先性并看到氮化镓固有的可持续发展优势的新投资者。” “GaN Systems 公司的氮化镓半导体代表了清洁能源转型的一项关键使能技术。氮化镓为电动汽车和可再生能源系统带来了重要的效率和性能提升。BDC资本清洁技术业务部董事总经理Zoltan Tompa表示:”这项技术还将有助于大幅降低数据中心和数百万消费电子设备的能耗。”作为GaN Systems 公司的长期投资者,BDC资本很高兴能增加对这家具有高度影响力的加拿大清洁技术公司的支持。” GaN Systems 公司首席执行官Jim…

突破无线电能传输的隐形障碍

想象一个没有电线的世界,在那里我们不再被一根电线栓在电源插座上为我们的使用电池的电子设备充电。 虽然这是当今无线充电解决方案所承诺的,但它还没有成为现实——因为我们拥有的设备越多,我们需要为它们供电的电线和适配器就越多。 但一定要这样吗? 随着无线电力传输 (WPT) 技术不断发展,高频技术创新突破了无线电力传输的障碍,使您无论身在何处,都能实现新一代真正的无线“即插即用”的使用场景。 挑战:低频 WPT 技术是限制性的 今天的无线充电器使用低频 WPT 技术,其实并不是无线的。 事实上,无线手机充电器通常被视为电源插座的延伸。 低频 WPT 技术有着比较严重的技术缺陷,包括对设备充电地点和方式的限制。 这种充电器可能不太好用,因为在充电开始之前,它需要设备和充电板之间精确对齐。 由于充电线圈的位置取决于手机的型号,因此每个设备所需的对齐方式都不同。 高频技术创新正在突破无线电能传输的障碍,无论您身在何处,都能实现新一代真正的无线“即插即用”应用。 该技术使无线充电板效率极低且充电速度缓慢,平均比电缆多消耗 47% 的电量。这意味着在给同样大小的电池无线充电时,设备必须更加努力地工作,产生更多热量并使用更多能量。此外,当低频 WPT 充电器靠近金属(例如磁性手机支架)放置时,该技术会产生足以损坏设备、电池和/或充电板的热量。 由于人们总是“在旅途中”,如果他们在火车上或汽车中,却没有充满电和可使用的手机,这种情况是不可想象的。不幸的是,在运行过程中使用无线充电板只会带来新的挫败感,尤其是对于坐在车里的人。除了与设备可以放置在哪里充电有关的物理限制外,车辆颠簸或者突然停下来都会让手机不再与无线充电板对准,并且导致设备停止充电。此外,低频WPT技术还会产生电磁场,对门禁系统产生负面影响,影响车门锁/开、行李箱开/关动作,甚至导致发动机启动失败。 解决方案:基于氮化镓的高频无线电力技术 高频WPT技术一直是无线充电解决方案的最佳选择,氮化镓基晶体管一直是高频应用的最佳选择。 然而,直到最近,基于氮化镓的解决方案还没有商用。 随着科技进步,现在氮化镓晶体管已经具有经过验证的性能和市场成熟度,可以应用在广泛的无线充电场景,并带来更高水平的创新。 基于高频氮化镓的 WPT 技术消除了与传统解决方案中的物理限制,提供了空间自由度,带来无忧、即插即用的体验:无线设备只要放在充电板上就可以充电- 无需精确调整位置。 基于氮化镓的放大器非常高效,产生的热量极少,并且使用不会干扰其他电子设备的工作频率。 此外,更容易实现更高的功率水平,从而为无线电力传输和充电开辟了广泛的应用领域。 氮化镓晶体管使无线电能创新达到了新的水平,市场上推出了各种氮化镓电源的 消费类产品,包括为全自动的飞行、移动、海洋和工业机器人和无人机提供高功率的无线充电。 最新的基于氮化镓的创新包括用于汽车车内的无线充电解决方案,它能够为功率超过 15W 的多个设备供电,而且无需与充电板进行物理接触。 其他创新应用包括无绳电动工具、安全和检查无人机以及穿墙数据解决方案,这些解决方案可以为从电视到 5G 等应用提供穿墙电力和数据。 GaN Systems 的高频 WPT 应用晶体管使一个没有电线的世界成为可能。 如需了解更多信息,请参阅此概述:氮化镓在高频 WPT 应用中的分析和优势.