适配AI算力电源变革 罗姆SiC/GaN赋能数据中心供电架构升级

未来，AI数据中心的算力瓶颈最终将是电力，电力传输系统是算力提升的关键约束，AI数据中心的电源系统从传统48V架构在逐渐过渡到HVDC供电架构，并在往SST（固态变压器）的最终形态转变。而宽禁带半导体（SiC和GaN）在这些高压电力转换过程中可以充分发挥其高压高频高速的材料和器件特性。

作为全球功率半导体标杆企业，罗姆半导体是如何应对这场功率变革的呢？近日，罗姆半导体（上海）有限公司深圳分公司技术中心高级经理苏勇锦接受了媒体的访谈。

罗姆半导体（上海）有限公司深圳分公司

技术中心高级经理 苏勇锦

1 罗姆 SiC/GaN解决方案的特色

罗姆是全球少数同时拥有SiC、Si、GaN元器件及驱动控制模拟技术的半导体制造商，提供覆盖从AC-DC、DC-DC，到CPU、GPU、SSD用的电源产品的端到端电源解决方案。凭借所拥有的SiC、GaN、Si元器件以及模拟控制技术优势，罗姆能够以更优组合提供高效率、高可靠性的电源系统解决方案。例如，罗姆的产品支持下一代800V HVDC架构，助力AI服务器实现更高密度和更低功耗。

2 SiC应用场景

▪ 800V HVDC架构

SiC元器件的优势在于可降低工业等领域中高电压、大电流应用的损耗。罗姆正和一些全球头部企业建立合作伙伴关系。例如，800V HVDC架构旨在为功率超过1MW的服务器机架供电，这对于推进其大规模部署计划起着至关重要的作用。这一新型基础设施的核心在于可将电网的13.8kV交流电直接转换为800V的直流电。而传统的54V机架电源系统除了受物理空间限制（要满足小型化需求）外，还存在铜材使用量大、电力转换损耗高等问题。

罗姆的SiC MOSFET在高电压、大功率环境下可发挥出卓越性能，不仅能通过降低开关损耗和导通损耗来提高效率，还以超小体积实现了满足高密度系统设计要求的高可靠性。这些特性恰好与800V HVDC架构所追求“减少铜材使用量”、“将能量损耗最小化”以及“简化数据中心整体的电力转换”等需求相契合。

▪ 第4、5代产品赋能AI数据中心PSU电源

针对AI数据中心PSU电源，罗姆可提供业界超低RoA水平的第4代SiC MOSFET，其封装涵盖传统TO247/TO263以及高散热设计的TOLL封装，并将推出针对下一代更小型化高效化设计的液冷电源的QDPAK封装产品，为系统高效节能提供优秀的解决方案。

而随着罗姆最新的第5代SiC MOSFET的开发完成，高温RonA将比罗姆第4代降低30%的水平，这将进一步大幅度降低电源系统的损耗并提升效率。搭载罗姆第5代SiC MOSFET的分立器件和模块的产品样品将从2026年7月开始陆续推出市场。

▪ 顶部散热型SiC模块适配800V输配电系统

除功率器件外，罗姆还推出搭载第4代SiC的顶部散热型HSDIP20等高输出功率SiC模块产品。这些1200V SiC模块已面向LLC方式的AC-DC转换器和一次DC-DC转换器进行了优化，可实现高效率、高密度的电力转换。凭借其卓越的散热性与可扩展性，成为800V输配电系统等兆瓦级以上AI工厂的上佳之选。

3 GaN适配小型高效需求

SiC在高电压、大电流应用中表现出色，而GaN则在100V~650V电压范围内性能优异，具有出色的介电击穿强度、低导通电阻以及超高速开关特性。

作为对SiC产品的补充，罗姆还积极推进GaN技术研发，现已推出EcoGaN™系列产品，包括650V耐压的GaN HEMT、栅极驱动器以及集成了这些器件的Power Stage IC。此外，在罗姆自有的Nano Pulse Control™技术的加持下，其开关性能得到进一步提升，脉冲宽度可缩短至最低2ns。这些产品充分满足AI数据中心追求小型化和高效率电源系统的需求。

4 "软件工具+应用笔记"双赋能 破解电力电路设计痛点

在电路设计时，尤其是在电力电子电路中，通常会采用仿真来代替成本高又耗时长的硬件试制。罗姆于2020年发布了可一次性验证功率器件产品和IC产品的“ROHM Solution Simulator”，并致力于不断扩充拓扑和器件模型。通过罗姆提供的高精度SPICE模型，用户能够以高度的复现性确认接近实际设备的波形，这一点获得了广泛好评。

另一方面，用户还希望在开发初期阶段，能够基于损耗和热验证，在短时间内选出理想的功率器件。针对这一需求，罗姆推出了“ROHM PLECS Simulator”，专门用于损耗和热计算。

综上，用户可以利用PLECS®进行快速的初期探讨，运用“ROHM Solution Simulator”的优势进行详细且高精度的验证，并根据不同的开发阶段进行区分使用，进而实现从设计的损耗和热验证到波形检查的一体化仿真。

除了电路仿真平台和工具以外，罗姆通过多年的技术积累和研究，针对SiC MOSFET高速开关时的浪涌电压，串扰问题，多并联震荡问题等驱动电路的各种常见技术问题进行的系统总结并制作成完整的应用笔记，并公开上传到罗姆官方网站的SiC技术支持网页，包括“桥式电路相关的Gate-Source电压的动作”，“栅极-源极电压的浪涌抑制方法”、“缓冲电路的设计方法”等多个被业界以及广大工程师们广泛认可和一致好评的应用笔记和技术文档。这些技术文档从原理上分析SiC MOSFET驱动的过程和问题发生的机理，并给出有效的技术对策方法，为客户用好SiC MOSFET提供强有力的技术支持！

5 规模化落地+产能升级 深耕AI算力电源赛道

▪ 量产落地的客户

罗姆的650V耐压、TOLL封装的EcoGaN™产品GaN HEMT，被村田制作所Murata Power Solutions的AI（人工智能）服务器电源采用。罗姆的GaN HEMT具有低损耗工作和高速开关性能，助力Murata Power Solutions的AI服务器5.5kW输出电源单元实现小型化和高效率工作。该电源单元已于2025年开始量产。

2026年，罗姆的750V耐压SiC MOSFET已被应用于AI服务器电源的BBU（电池备份单元）中。750V耐压SiC MOSFET“SCT4013DLL”配置于AI服务器用±400V供电架构的电源单元中。该产品可充分发挥SiC的特性，具备最高结温（Tj）达175°C的优异耐高温性能，即使在因电压和功率密度日益提升而导致发热量增加的BBU中也能稳定工作。

▪ SiC、GaN产品迭代路线、产能规划

在SiC MOSFET方面，罗姆已于2026年3月完成第5代SiC MOSFET的开发，并于2025年起先行提供裸芯片样品，计划从2026年7月起开始提供配有第5代SiC MOSFET的分立器件和模块的样品。同时，也提前了第6代及第7代产品的市场投入计划。罗姆通过构筑SiC供应体制，实现以裸芯片、分立器件和模块等各种形态供货，从而促进SiC的普及，为实现可持续发展社会做出贡献。

GaN方面，2026年罗姆决定将自身拥有的GaN功率器件开发和制造技术，与合作伙伴台积公司（TSMC）的工艺技术相融合，在集团内部建立一体化生产体系。通过获得台积公司的GaN技术授权，罗姆将进一步增强相应产品的供应能力，从而满足AI服务器和电动汽车等领域对GaN产品日益增长的需求。

信息来源： EEPW

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