GaN Systems Press Releases Articles

QPT 功率級 GaN Systems

GaN Systems 整合 QPT 功率级技术大幅提升氮化镓功率半导体效能

氮化镓功率半导体领导厂商 GaN Systems 今天宣布，将整合由专精氮化镓功率器件设计的 QPT 公司所开发的驱动、控制与感测技术，用于优化其 GaN 功率晶体管产品的效能，并为操作频率落于100kHz – 20MHz 间，硬开关的高压高功率应用，解决系统设计面的挑战。这项技术证实能大幅发挥 GaN 能效，尤其在车用领域。 QPT 这项解决方案需要高速晶体管来实现 GaN 所保证的卓越能效。两间公司已经签属合作备忘录，期望透过协作解决当前基于 GaN 晶体管的设计挑战，进一步优化电动车电系统性能表现，为电动车续航里程带来突破。 「GaN Systems 拥有领先业界的 650V 氮化镓功率晶体管产品，」QPT 创办人暨执行长 Rob Gwynne 表示，「结合 GaN Systems 优秀的产品与我们创新技术所设计出的高效率功率级，将能帮助电动车更有效率地利用能源，并拉长行驶距离。」 「QPT 拥有令人十分经验的技术实力，」GaN Systems 全球执行长 Jim Witham 表示，「基于 QPT 技术所实现的功能面的性能优化，为氮化镓在电动车领域带来崭新应用机会。 透过此次合作结合双方技术及产品优势，将重写市场竞局。」 由于 QPT 的技术能更有效率的驱动 GaN 晶体管，进而延长电动车续航里程。氮化镓功率器件的卓越切换速度，使其被视为功率半导体领域的明日之星。切换频率低的功率器件容易造成能源耗损，主因在开关切换期间，当晶体管既不处于开，也不处于关的状态时，大量的能源会透过热的型态逐渐消散，造成功率损耗级过热的问题。拉高切换频率，缩短开关切换所需的时间，便能降低能源耗损。GaN 功率晶体管能在 1 – 2 奈秒 (ns) 间完成切换动作，相较硅或碳化硅晶体管所需的 20 –…

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GaN 數據中心 能源效率

GaN：解决数据中心电源使用效率指标漏洞

用氮化镓取代硅功率半导体来提升数据中心能效 当生成式 AI、物联网及各种数字应用百花齐放下，大量的数据不断在人类生活各层面中被产生、实时处理、分析、计算，市场对数据中心算力及效率的需求仍处急遽攀升的成长阶段。现今数据中心的用电量约占全球用电量的百分之二，而一座超大规模  (hyperscale) 数据中心的电力需求更相当于 8 万个家庭的一年用电量。 硅基功率元件在过去 30 年来一直是数据中心电源主流的设计结构，但近年数据中心运营商正积极向氮化镓 (GaN) 技术靠拢，以在成本、效率、及永续等面向获益。 GaN 功率元件不仅已插旗许多不同电源应用，更被视为是数据中心提升获利、减少运营费用，并达到永续目标的重要技术。 原因是什么? 电力使用效率 (PUE) 漏洞：评估数据中心营运效率的盲点 利用电源使用效率 (Power Usage Effectiveness, PUE) 作为衡量数据中心运营效率，是现今最广为采用的方法。密切监控并持续改善 PUE 对数据中心运营优化十分重要，降低 PUE 代表减少能源使用量，进而减少运营成本，同時满足永续时代下节能减碳的目标。 但是，PUE 的计算公式只计算了 IT 设备负载消耗的能源量占数据中心的总消耗能源的比例，却忽略了服务器中 AC-DC 能源转换间的功率耗损，这便是所谓的 PUE 漏洞，也是数据中心以 PUE 评估整体营运效率时会产生的盲点。 由于 PUE 不考虑 AC-DC 转换效率，数据中心便忽略了提高 AC-DC 转换器效率的重要性。 这个衡量的盲点造成目前服务器中仍采用效率仅有 90% 的 AC-DC 转换器，这代表了每次 AC-DC 能源转换间，有 10% 的能源在转换中被浪费了，这不但增加了电费成本及碳排放量，被浪费的能源同时以热的方式排出，进而提升数据中心对额外冷却系统的需求，冷却系统也是另一个非常耗电的设备。 GaN…

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gan in data center

数据中心转用氮化镓功率半导体的五大原因

氮化镓功率半导体全球领导厂商 GaN Systems 全球执行长 Jim Witham 于 DCD 专访中分析，GaN 功率半导体可能是数据中心面对日加趋严的能源减碳监管法规的唯一解方。 数据中心电源系统中过去以硅功率器件为大宗， 但近年 GaN 功率半导体逐渐受到重视，Jim Witham 分析驱动这项转变背后的五大主因： 数据中心欲提高获利能力：电费是数据中心运营成本中占比最高的项目，每个机柜的能源成本甚至超出建置的资本成本。同时，数据处理及储存的需求只增不减，每个机柜中能容纳的服务器及内存数量便是评估数据中心获利能力的重要指标。相较于现存硅功率器件，采用 GaN 功率器件的电源供应器，能够将效率从现有的 94% 提升至 97%，大幅降低能源耗损，最终為数据中心减少电费支出。另外，采用 GaN 功率器件设计的电源供应器，在尺寸上也缩小約 2-3 倍，提高每个机柜中能容纳的服务器及内存数量，提升数据中心整体算力。 新法规及产业标准：永续净零为这个世纪最迫在眉睫的挑战，今 (2023) 年陆续生效的新能源减碳监管法规，将更严格地规范数据中心的能源使用效率，包括欧盟生态设计 (ecodesign) 指令中，明确要求数据中心电源供应器的能耗效率由 94% 提升至 96%；中国《物联网新型基础设施建设三年行动计划》限制新建数据中心 PUE 需低于 1.3；开放运算计划 (Open Compute Project) 也重新定义数据中心电源供应器尺寸的规格标准，较原先缩减 30%。这些新法规与产业标准都再次强化 GaN 功率半导体在下世代电源供应器设计中的重要性。 高性价比且已被广泛使用：GaN 功率半导体已在高阶音响、消费电子充电设备、甚至是电动车中广泛使用。随 GaN 在各应用市场中渗透率越高，GaN 功率器件的成本及可靠度皆已趋近于硅功率器件。 转换已经发生：包括 xFusion 超聚变、及英特尔 (Intel) 及美超威 (Supermicro)…

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9th GaN Systems Cup three-phase inverter design challenge

第九届 GaN Systems 应用设计竞赛开跑 逾百位新世代电力电子工程师报名角逐

激发低碳永续时代下能源管理的创新火花 由氮化镓功率半导体领导厂商 GaN Systems 冠名赞助，中国电源学会、中国电源学会科普工作委员会主办，中国矿业大学承办的第九届 GaN Systems 杯高校电力电子应用设计竞赛，通过启动仪式宣布今 (2023) 年赛程正式展开。本届竞赛在报名人数上再创新高，共有由来自国内 43 所顶尖高校组成的 68 支学生队伍参赛，参与学生将以创新、节能减排、新能源利用为主题，设计「高效高功率密度三相宽频逆变器」。 今年的 GaN Systems 杯启动仪式暨参赛辅导说明会在本月初于江苏省徐州市中国矿业大学举行，并同步在线直播，当天共 700 余位参赛师生与电力电子行业从业人员参与盛会。GaN Systems 全球业务开发副总裁庄渊棋也代表出席活动，并在开幕演讲中向参与学生们说明 GaN 功率器件的材料特性优势，以及 GaN 在全球净零路径中扮演的关键角色。 今年的竞赛以用于电机驱动的高效高功率密度三相宽频逆变器为主题，要求参赛队伍运用在校累积的知识发挥创意，设计满足以下技术要求的作品： 低成本设计、主板结构不超过4层板 输出功率 500W、输入电压 350VDC、输出线电压 0-220VAC 在输出频率 50Hz 之下，输出电压 THD <5% 在阻感负载下，变化效率不低于 93%、功率秘密度不低于 0.4 瓦/每立方厘米、在 0~40℃ 环境温度下可连续工作 30 分钟 在低碳永续时代，GaN 功率器件正对价值数十亿美元的能源管理应用创新做出贡献，从电动车动力系统到数据中心电源供应器、再生能源、工业电机马达及消费电子快充等应用皆将受惠。 「氮化镓为电力电子系统在尺寸、能源耗损、及成本上所带来的优势，正加速氮化镓功率半导体应用版图的扩张，」GaN Systems 首席执行官 Jim Witham表示，「我们很荣幸能够支持这场有意义的竞赛，鼓励更多新世代工程师运用创新思辨能力实践学术理论，为电力电子行业翻开另一精采篇章。」 由 GaN Systems…

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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》

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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…

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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…

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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。

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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…

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关键数据：GaN Systems 800V 11kW 车载充电器参考设计

氮化镓车载充电器将颠覆电动车设计 主要产品特色： 功率密度较采用碳化硅功率器件的设计提高36% 物料清单 (BoM) 成本较采用碳化硅功率器件的设计降低15% 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 我们如何做到？ GaN Systems 功率晶体管 通过严谨的 AEC-Q 及 AutoQual+ 质量及可靠度测试 镶嵌于拥有绝佳热性能的金属绝缘基板 (IMS) 三阶 PFC 结构 达自然平衡的小尺寸飞跨电容 与 SiC 相比：电感器成本降低 80%、体积减少 75%，整体功率密度提升 6 倍 三阶 DAB 结构 与 SiC 相比：变压器体积减少 40%、损耗降低 13%，整体功率密度提生 1.6 倍 与我们联系以获得更多信息。

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