GaN Systems 對 2023 年做出了預(yù)測，涵蓋功率半導(dǎo)體的供應(yīng)鏈，以增加數(shù)據(jù)中心和電動(dòng)汽車的可持續(xù)性法規(guī)。

“我們正處于功率 GaN 技術(shù)的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，”該公司表示。

隨著電氣化大趨勢的強(qiáng)勁勢頭和越來越多的包含半導(dǎo)體的產(chǎn)品，經(jīng)濟(jì)的贏家和輸家將主要取決于那些能夠更好地管理其供應(yīng)鏈的人，這些供應(yīng)鏈不僅能夠?yàn)槠髽I(yè)和消費(fèi)者生產(chǎn)現(xiàn)有商品 - 而且在不久的將來創(chuàng)新之火。

GaN Systems 預(yù)測，到 2023 年，全球半導(dǎo)體供應(yīng)鏈將致力于在工程設(shè)計(jì)和制造方面發(fā)展美國和歐洲的大量業(yè)務(wù)。

在美國，這意味著接受國家戰(zhàn)略半導(dǎo)體政策——而不是政治上的便利。CHIPS 和科學(xué)法案有望在未來四年內(nèi)促進(jìn)美國半導(dǎo)體行業(yè)的地域多元化。以 527 億美元的贈(zèng)款、貸款和稅收抵免形式存在的巨大經(jīng)濟(jì)實(shí)力將推動(dòng)對設(shè)計(jì)、制造和制造設(shè)施的投資。大型芯片制造商在美國建造的每個(gè)新制造工廠將獲得高達(dá) 2.5 至 30 億美元的資金

為了加速下一代芯片的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)，《歐盟芯片法》中的廣泛投資計(jì)劃將側(cè)重于提高生產(chǎn)能力以及提高識別和應(yīng)對半導(dǎo)體供應(yīng)危機(jī)的能力。最重要的是，《歐盟芯片法》旨在加強(qiáng)歐洲的研究和技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)地位，包括實(shí)現(xiàn)長期經(jīng)濟(jì)和社會(huì)目標(biāo)所需的能力、能力和控制。

半導(dǎo)體封裝將在短期內(nèi)解決，在越南和印度增加工廠。很大一部分半導(dǎo)體晶圓制造將留在臺灣（68% 的半導(dǎo)體和 90% 的先進(jìn)芯片）。隨著歐洲、加拿大和美國幾年來的制造擴(kuò)張，這將繼續(xù)使半導(dǎo)體行業(yè)面臨區(qū)域“單一來源”的脆弱性。

可持續(xù)性和盈利能力將是企業(yè)成功的雙重驅(qū)動(dòng)力。例如，使用 GaN 半導(dǎo)體將通過提高數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)密度來增加收入，還有助于滿足產(chǎn)品和運(yùn)營的可持續(xù)性指標(biāo)。

大規(guī)模推廣可再生能源大規(guī)模收集、儲(chǔ)存和使用技術(shù)的壓力將會(huì)增加。按需太陽能發(fā)電系統(tǒng)將需要更節(jié)能的電源逆變器、DC-DC 轉(zhuǎn)換器和能量密集型存儲(chǔ)。

“在 2023 年及以后，我們預(yù)測 GaN 需求將自然加速，以確保更可持續(xù)的未來。GaN 功率半導(dǎo)體旨在通過利用高開關(guān)速度和低導(dǎo)通電阻來節(jié)約能源和使設(shè)備小型化，”它說。

隨著數(shù)據(jù)中心每三到五年更新一次硬件，加上生效的歐盟生態(tài)設(shè)計(jì) Lot 9 效率監(jiān)管要求，GaN 將有機(jī)會(huì)在機(jī)架式電源和服務(wù)器中的獨(dú)立冗余電源中取代硅. 這種使用 GaN 電源的服務(wù)器升級和服務(wù)器機(jī)架擴(kuò)建將由英特爾和惠普等 OEM 的創(chuàng)新工作引領(lǐng) 更多服務(wù)器和機(jī)架電源公司將采用 GaN 并使 GaN 成為行業(yè)“標(biāo)準(zhǔn)” .

科技巨頭的新標(biāo)準(zhǔn)將加速電源向更高效率和更小外形尺寸的轉(zhuǎn)變。開放計(jì)算機(jī)項(xiàng)目 (OCP) 的 M-CRPS 標(biāo)準(zhǔn)將使服務(wù)器電源的尺寸減小 30%。傳統(tǒng)的硅 MOSFET 很難達(dá)到此標(biāo)準(zhǔn)，而 GaN 在這方面表現(xiàn)出色。此外，許多以超大規(guī)模計(jì)算為目標(biāo)的 OCP 設(shè)計(jì)對非常高的能源效率的需求越來越大，而 GaN 最能提供這一特性。

對電源的需求將增加 GaN 的使用，以通過其較低的開關(guān)和傳導(dǎo)損耗特性來提高效率，并通過在比替代技術(shù)更高的頻率下工作來提高功率密度。體積更小、效率更高的基于 GaN 的電源可直接降低數(shù)據(jù)中心的電費(fèi)，并間接降低冷卻系統(tǒng)成本。

2022-2023 年汽車平臺設(shè)計(jì)階段的高性能 GaN 解決方案將在 2025-2026 年成為主流，提供成本更低、能效更高的電源解決方案。

越來越多的原始設(shè)備制造商開始使用 GaN 進(jìn)行生產(chǎn)，這將在 2023 年加速。隨著更多 400V 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要性上升以及用于 800V 系統(tǒng)的多級 GaN 解決方案得到驗(yàn)證，GaN 半導(dǎo)體公司將開始看到他們在 EV 設(shè)計(jì)中的份額增加。該公司還指出競爭性碳化硅 (SiC) 技術(shù)正面臨持續(xù)的材料短缺、產(chǎn)量挑戰(zhàn)和成本問題，盡管這受到了 SiC 供應(yīng)商的挑戰(zhàn)。

從流行的 45W 和 65W 充電器到不斷增長的具有單端口和多端口變化的更高功率的 100-180W 充電器市場，GaN 已經(jīng)在消費(fèi)類充電器設(shè)計(jì)中取得了重大進(jìn)展

對于音頻，新的 D 類音頻系統(tǒng)設(shè)計(jì)將隨著 GaN 產(chǎn)品“構(gòu)建模塊”的采用而加速，這使各個(gè)市場的音頻系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員能夠混合和匹配設(shè)計(jì)并最大限度地提高其特定應(yīng)用的性能。

家電、大屏幕電視、電動(dòng)自行車和電動(dòng)工具等新應(yīng)用領(lǐng)域的增長將源于公司對 GaN 在消費(fèi)電子領(lǐng)域的主流地位和價(jià)值的認(rèn)可，以及他們對基于 GaN 的系統(tǒng)設(shè)計(jì)的驗(yàn)證。這些市場中的創(chuàng)新 GaN 驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品將在 2023-2024 年進(jìn)入消費(fèi)市場。

GaN Systems 首席執(zhí)行官 Jim Witham 表示：“隨著全球公司繼續(xù)面臨推動(dòng)盈利能力和可持續(xù)性發(fā)展的壓力，GaN 技術(shù)變得更加重要。” “盡管過去三年全球經(jīng)濟(jì)和地緣政治面臨重大逆風(fēng)，但 GaN 現(xiàn)在被公認(rèn)為是一種廣泛采用的技術(shù)，預(yù)計(jì)到 2027 年將達(dá)到 20 億美元，這主要得益于消費(fèi)電子、汽車應(yīng)用、數(shù)據(jù)中心以及工業(yè)和電氣領(lǐng)域的使用不斷增加車輛。因此，公司將繼續(xù)加快提高能源效率的承諾，我們將看到盈利能力和可持續(xù)性推動(dòng) 60 億美元的 GaN 增長。”

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