安森美多系列功率器件产品助力突破AI数据中心能效瓶颈
随着 AI 算力需求的爆发式增长,数据中心正面临功率密度激增、能耗加剧及行业效率标准日趋严苛的多重考验。作为功率器件领域的领导厂商,安森美(onsemi)如何助力客户突破能效瓶颈,以下通过安森美专家的核心回复,快速聚焦公司的技术核心、产品优势与未来布局。
AI数据中心面临什么样的能耗挑战?
AI 算力需求的爆发式增长带来了诸多挑战。一方面,单机架功率密度已突破 100kW,传统电源方案在高功率转换过程中,开关损耗与传输损耗问题凸显,能源浪费严重;另一方面,AI 任务负载存在动态波动特性,传统电源在 10% 以下的轻载场景中效率大幅下降,难以实现全时段能效优化。
安森美的核心技术方案是什么?
最新一代650V M3S EliteSiC MOSFET具备卓越的开关性能和低器件电容,与上一代产品相比,栅极电荷减少 50%,输出电容能量和输出电荷均降低 44%,这些优势使其在高频率、高功率密电源转换场景中表现突出,能显著降低开关损耗,提升系统效率。
PowerTrenchT10 MOSFET系列则采用屏蔽栅极沟槽技术,拥有超低栅极电荷和低于 1mΩ 的导通电阻,可在紧凑封装中实现更高的功率密度和优异的热性能。同时,其软恢复体二极管和低反向恢复电荷能有效减少振铃和噪声,进一步提升系统可靠性和稳健性。
针对 AI 领域大电流、高功率场景的核心痛点,SiC Cascode JFET展现出独特优势。该产品具备超低导通电阻、更高的峰值电流、低热阻以及栅极驱动兼容性等特点,非常适用于 AI PSU 设计,为实现下一代 20kW 系统提供有力支持。
此外,安森美推出的第一代基于 1200V SiC MOSFET 的 SPM31 智能功率模块(IPM)系列,在超紧凑的封装尺寸中实现了超高的能效和功率密度,相比市场上其他领先解决方案,能降低整体系统成本。该系列 IPM 改进了热性能、降低了功耗,支持快速开关速度,且以紧凑封装提供业界领先的广泛可扩展、灵活的集成功率模块解决方案,十分适用于 AI 数据中心的三相变频驱动应用。
安森美如何保障供应链稳定?
安森美通过深度的垂直整合与紧密的供应链协同战略,为解决方案的稳定供应保驾护航。在 SiC 这一核心领域,安森美构建了从衬底生长、外延、晶圆制造到模块封装的完整垂直整合供应链。
未来安森美的研发重点是什么?
当前数据中心电源输出功率多在 3-5kW,未来将向 20kW 以上快速演进。以单个 AI 服务器机架为例,其功耗已从 15-30kW 攀升至 90-120kW,部分超大规模数据中心甚至需要支持 25-30kW 的高压直流(HVDC)架构,这对电源系统提出了更高要求,需在保持高可靠性的同时,突破传统硅基器件的物理极限。
基于这一趋势,安森美明确了未来研发投入的三大核心方向。首先,持续迭代 SiC 技术平台,深化 EliteSiC 系列研发,后续将优化器件电容与栅极驱动兼容性,以适配高功率架构;其次,优化硅基功率器件性能,升级 PowerTrenchT10 系列,提升 DC-DC 转换的大电流承载能力及热稳定性,满足 AI 服务器多相供电需求;最后,强化垂直整合与场景化方案,推进 SiC 生产基地扩建,保障 SiC 器件产能稳定,同时投资于创新的器件结构设计、封装等研究。
