AI浪潮下数据中心电源的需求与挑战：碳化硅和氮化镓半导体的应用

        随着人工智能（AI）技术的快速发展，对数据中心的算力需求呈现爆发式增长。这一需求不仅对数据处理能力提出了更高要求，还带来了更大的功耗挑战。AI算力芯片在不断提升性能的同时，其功耗也日益增高。为了应对这一挑战，数据中心需要提供更高功率的电源供应单元（PSU），同时又要满足空间限制，即符合服务器机架的尺寸要求。为此，采用更高功率密度的电源方案成为了关键。近年来，功率器件厂商都推出了碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN）器件的PSU方案。可供SiC与GaN晶片用于AI数据中心的PSU研究与生产，具体晶片参数请联系我们的销售团队：vp@honestgroup.cn。

1. 宽禁带半导体的优势

        在传统的数据中心电源设计中，硅基MOSFET常用于AC/DC和DC/DC转换器中，但随着开关频率的提高，传统硅器件在高频应用中的开关损耗急剧增加，难以满足高功率密度电源的需求。

        相比之下，碳化硅的禁带宽度为2.26 eV，而硅仅为1.12 eV，这使得碳化硅器件能够在更高的电压和温度下运行，从而提高功率转换效率，减少能量损失。此外，氮化镓的禁带宽度为3.39 eV，能够支持更高的开关频率和更低的导通损耗，使得数据中心电源能够实现更高的功率密度和效率。

2. 碳化硅与氮化镓在数据中心的应用

        在AI数据中心中，碳化硅和氮化镓各自有着独特的优势和应用领域。碳化硅由于其极小的反向恢复损耗，可以有效降低能耗，广泛应用于AI服务器电源的功率因数校正（PFC）部分。当前，越来越多的企业选择使用碳化硅二极管替代硅二极管，碳化硅MOSFET替代硅MOSFET，以提高电源效率。

        氮化镓则凭借其较小的栅极电容和输出电容，较低的导通电阻，以及非常小的反向恢复电荷，具备更低的开关损耗和导通损耗。因此，氮化镓主要应用于服务器电源的PFC和高压DC/DC（直流转直流电源）部分，使用氮化镓MOSFET替代硅MOSFET，进一步提升系统的效率。

        在AI技术的快速发展这一背景下，宽禁带半导体材料如碳化硅和氮化镓凭借其卓越的性能，正成为提升数据中心电源效率、降低功耗、减小体积的重要利器。未来，随着技术的不断突破，宽禁带半导体将在AI数据中心领域发挥越来越重要的作用，推动整个行业向更高效、更环保的方向发展。

        更多宽禁带半导体晶片详情，请邮件咨询：vp@honestgroup.cn