意法半导体解析 GaN 趋势：AI数据中心将成GaN增长最快市场

随着AI数据中心、高性能计算以及新能源汽车等应用快速发展，功率半导体正迎来新一轮技术升级。近日，意法半导体中国区功率分立和模拟产品器件部市场及应用副总裁Francesco Muggeri在接受媒体采访时，围绕氮化镓（GaN）技术的发展趋势、产业挑战及未来应用方向进行了分享。

在他看来，GaN技术最大的价值在于“高效率”和“小型化”。相比传统硅基器件，GaN采用高电子迁移率晶体管（HEMT）结构，具备更高电子迁移率和更快开关速度，能够显著降低功率转换损耗。同时，更高的开关频率也意味着外围无源器件尺寸可以进一步缩小，从而减少整体器件数量，实现电源系统体积与性能的同步优化。

目前，GaN已经在消费电子快充等领域实现较大规模应用。而未来3至5年，AI数据中心和刀片服务器被认为将成为GaN增长最快的市场。随着AI训练和推理需求持续提升，服务器电源系统对高功率密度、高效率以及低能耗提出更高要求，而GaN器件恰好能够满足这些需求。与此同时，随着器件可靠性不断提升，GaN也正在逐步进入车载充电、电动汽车以及工业电源等更高要求的应用场景。

不过，GaN大规模普及仍面临一定挑战。由于GaN属于横向结构器件，其驱动方式和电路设计与传统MOSFET存在明显差异，对系统可靠性和保护设计提出更高要求。对此，ST表示，其GaN方案已整合自研栅极驱动器、控制器以及保护电路，并通过系统级封装（SiP）等方式进一步提升可靠性和易用性，从而帮助客户缩短开发周期，加速产品量产。

在谈及中国市场时，Francesco Muggeri表示，中国已成为全球GaN产业最活跃的地区之一，无论是在产业化速度还是技术创新方面都处于领先位置。尤其是在AI服务器电源、消费电子、家电以及新能源汽车等领域，中国企业对于高效率功率器件的需求持续增长。为更好支持本土客户，ST也正在加强本地化布局，通过技术创新中心等方式，与客户围绕具体应用场景展开联合开发。

对于未来GaN技术的发展方向，ST认为，进一步提升开关频率和系统集成度仍将是关键趋势。其中，双向GaN器件受到行业广泛关注。相比传统方案需要两个背靠背器件实现双向控制，双向GaN可通过单颗器件完成相关功能，不仅有助于简化拓扑结构，也能够减少元件数量、降低系统尺寸和成本。

从更长远来看，GaN技术不仅意味着更高效、更小型化的电源系统，也被视为推动“双碳”目标的重要技术路径。随着AI数据中心、电动汽车以及新能源基础设施持续扩张，高效率宽禁带半导体将在降低能源损耗、提升系统能效方面发挥越来越重要的作用。

信息来源：DT半导体

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