给绿色地球的一份礼物:英诺赛科用GaN助力碳减排行动

来源:爱集微 #英诺赛科#
2.4w

集微网消息,12月20日-21日,2021年第十六届“中国芯”集成电路产业促进大会暨“中国芯”优秀产品征集结果发布仪式在珠海举办。在21日同期举办的宽禁带半导体助力碳中和发展峰会上,英诺赛科科技有限公司(以下简称“英诺赛科”)副总经理王怀锋发表了《给绿色地球的一份礼物——GaN》的精彩演讲。

英诺赛科副总经理王怀锋

GaN功率器件:提升系统效率,减少功率损耗

在本次峰会上,王怀锋指出,“工业革命至今已经历4次,我们正经历的是第四次工业革命——数字化。这次工业革命的显著特点就是人工智能、5G、智能驾驶、绿色能源等。”

在数字时代的世界里,我们用智能终端(端),通过高速通讯(管)以及数据中心(云)实现万物互联。与此同时,出现了新的应用场景,比如AI、大数据和数据处理中心,还有电动汽车和自动驾驶等。

王怀锋认为,“这些新应用场景的出现,将会使全球电力的需求急剧增长,到2030年全球电力需求比2020年增长50%以上。有电的地方就需要有电的转换,未来将需要更多的功率器件来推动产业发展。”

更值得关注的是,用电的大幅增加也将导致能耗的增加,这与碳达峰、碳中和等绿色生态的要求形成了较大的矛盾。

“在用电过程中减少电的损耗是我们减少二氧化碳排放的关键。在这方面,有数据显示,使用5G的能源消耗将会比4G高70%。据估计,在2025年全球数据中心的能耗将会占整个全球总能耗的18%,这是能耗的增长点。因此,在用电增长的情况下减少排放,意味着在电转换的过程中对损耗提出了非常高的要求。”王怀锋谈到。

数字时代产业的特点是绿色、高效、智能,因此,更高的电源效率、减少组件以节省电力损耗迫在眉睫。

王怀锋认为,在电的转换过程中功率器件的损耗完全是浪费的,硅功率器件达不到我们现在对环境碳排放的综合标准。而GaN材料具备的高开关频率、低导通电阻、小尺寸、多功能的材料优势,使得GaN功率器件获得更高的系统效率、更少的功率损耗、紧凑的外形和更简化的系统设计。GaN功率芯片性能大幅提升,同时能让系统体积大幅缩小,系统能耗大幅降低,更利于碳减排。

此外,GaN的出现可能成倍地提升器件的性能,给产业应用带来巨大的系统优势。“功率器件是个通用的器件,在每个用电的地方都有功率芯片,只是形式存在不同。不同应用场景对功率器件的需求不一样,在消费、工业、汽车等不同的场景,GaN功率器件都能为产业提升贡献力量。”王怀锋表示。


氮化镓是绿色地球的一个礼物

在新机遇下,GaN的全球产业化竞争也正愈演愈烈。从2009年开始,首颗EPC 100V功率GaN FET面市至今,高低压GaN功率芯片出货量均达到千万级,产业化技术成熟,市场开始爆发,全球GaN主流企业随之崛起,英诺赛科就是其中的佼佼者。

据王怀锋介绍,“英诺赛科2015年12月份成立,2017年11月在珠海通线投产投产,2019年低压和高压的GaN器件量产出货。2021年是英诺赛科启航的元年,苏州的工厂通线投产,高低压芯片的出货量显著的增加,已突破4000万颗 ,规模化量产技术成熟。”

值得一提的是,英诺赛科采用IDM商业模式,集芯片设计,外延生长、芯片制造、可靠性与失效分析于一体的全产业链生产模式,采用8寸的硅基氮化镓,产品成本与价格具有绝对竞争优势;与此同时,英诺赛科还具备完善的可靠性和失效分析平台,产品更新迭代更快。此外,英诺赛科还是目前全球唯一拥有ASML光刻机先进制程的GaN企业,与全球主要竞争对手对比,优势显著。英诺赛科目前可以月产1万片8英寸的硅基氮化镓晶圆,电压范围可以覆盖30~650V。

新事物的出现,离不开事物的发展规律,即都是从比较容易接受的市场逐渐向高端市场渗透。GaN也同样如此,随着产业化技术成熟,GaN功率器件目前形成了两大成熟生态。王怀锋指出,一个是快充,快充是GaN应用市场的先锋,快充市场是一个比较成熟的市场,也是多家供应链共同竞争的领域。另一个是手机的OVP应用,目前英诺赛科氮化镓芯片产品已覆盖这两大生态市场范围。

除了这两大成熟的生态市场外,GaN重点聚焦的还包括数据中心电源、新能源汽车等应用场景。

在数据中心电源方面,GaN可以解决大ASIC芯片的供电瓶颈,例如能有效满足数据中心高算力需求的GPU的供电电流需求已大于1000A。GaN高频优势,可以有效减少供电系统的面积,实现高功率密度供电。采用GaN的数据中心更节能,据测算,一台机柜每年节能等效于少排放8吨二氧化碳。以数据中心的耗电量占比18%来算,GaN对此贡献突出。

对于新能源汽车应用场景,王怀锋表示,GaN是激光雷达的刚需,Si和SiC都没办法解决它快速开关的要求。激光雷达是GaN进入汽车领域的第一个应用场景,此外GaN在车上的应用场景还包括DC-DC、车载充电机等。

王怀锋认为,GaN是绿色地球的一个礼物,它的发展刚刚开始,需要产业链一起努力,把GaN这棵小树培养成大树。

值得一提的是,在本次“中国芯”评选活动中,英诺赛科的高压GaN HEMT/INN650DA260A产品脱颖而出,荣获了中国芯“优秀技术创新产品”的称号。(校对/落日)

责编: 邓文标
来源:爱集微 #英诺赛科#
THE END

*此内容为集微网原创,著作权归集微网所有,爱集微,爱原创

关闭
加载

PDF 加载中...