氮化镓(GaN)

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重磅!英伟达最新800V架构供应商名单曝光、英诺赛科成中国唯一入选芯片企业
新浪证券· 2025-08-01 13:09
英伟达与英诺赛科合作推动800V直流电源架构 - 英伟达官网更新800V直流电源架构合作商名录,英诺赛科成为唯一入选的中国芯片企业,双方正式达成深度合作 [1] - 合作将推动800V直流电源架构在AI数据中心的规模化应用,单机房算力密度提升10倍以上,单机柜功率密度突破300kW [1] - 此次合作标志着全球AI数据中心正式迈入兆瓦级供电时代 [1] AI数据中心供电革命与市场前景 - AI大模型和高性能计算集群的迅猛发展导致算力功耗指数级攀升,2027年全球AIDC年新增耗电量将达500TWh,较2024年几乎翻倍 [2] - 电力成本占数据中心总运营支出的40%以上,传统54V低压架构在单机柜功率超200kW时遭遇物理极限 [2] - 英伟达主导的800 VDC架构预计未来3-5年将带动数据中心供电系统改造市场达千亿规模,渗透率有望突破35% [2] 800V直流电源架构的技术优势 - 电网直连高压化:将13.8kV交流电直接转换为800V直流,减少AC/DC转换环节,端到端能效提升5% [4] - 材料与空间优化:电压提升使铜缆用量减少45%,机房占地面积缩减40%,单机柜功率密度支持600kW以上 [4] 氮化镓(GaN)技术的核心作用 - 高压适配性:3.4eV禁带宽度(硅材料的3倍),在800V高压环境保持稳定性 [5] - 能效跃升:电子迁移率达硅器件3倍,能源转换损耗降低30%,峰值效率突破98% [5] - 空间压缩:相同功率下体积仅为硅器件的1/5-1/3,功率密度提升至92.4W/cm³,机房占地面积可缩减40% [2] 英诺赛科的技术与产能优势 - 工艺制造能力:自主研发的8英寸GaN-on-Si量产线,良率达95%以上,成本下降40%,产能居行业首位 [6] - 技术领先性:第三代GaN器件高频效率达98.5%,支持15V-1200V全电压场景 [6] - 方案创新:高压/中压/低压三级DC-DC转换架构,系统性提升整体转换效率,实现端到端高效传输 [6] 合作对行业的影响与绿色算力前景 - 英诺赛科为英伟达Kyber机架系统提供全链路氮化镓电源解决方案,技术路径获微软、谷歌等科技巨头跟进 [7] - 800 VDC架构规模化落地预计将使数据中心总能耗降低20%-30%,年减碳数千万吨,机房空间需求缩减40% [7] - 合作将定义下一代AI基础设施的供电标准,为全球AI产业的可持续发展注入新动能 [7]
Nvidia 定义电力电子的未来
半导体行业观察· 2025-07-14 09:16
英伟达主导AI数据中心电力架构革新 - 市值4万亿美元的英伟达虽不设计功率器件,但正在定义未来AI数据中心的电力电子特性和功能,主导下一代动力总成架构设计[2] - 公司联合英飞凌、MPS、Navitas等半导体供应商及台达、施耐德电气等系统商,推动向800V高压直流(HVDC)架构转型[3] 技术路线与合作伙伴动态 - 英伟达计划2027年推出Rubin Ultra GPU和Vera CPU,需突破传统54V机架配电限制,解决千瓦级机架空间与铜线过载问题[8][9] - 新800V架构要求开发800V转12V/50V高密度转换器,需兼顾功率密度、效率及外形尺寸[10] - 英飞凌指出SiC适用于高功率/高压环节,GaN更适合800V-50V高频转换,硅/GaN混合方案用于54V-6V低压转换[11] - Navitas通过收购GeneSiC强化GaN/SiC组合,正与英伟达合作48V至处理器供电方案的原型开发[15] 行业竞争与市场影响 - 英伟达的激进路线可能使开放计算项目(OPC)标准过时,导致数据中心解决方案重回非兼容状态[16] - Yole预测GaN增速将超越SiC,GaN在直流/直流转换领域机会显著,潜在市场规模远超SiC的1亿美元[19] 半导体技术趋势 - 新800V架构需发明半导体继电器以安全控制过流,替代传统机械开关[12] - 行业类比英伟达推动GaN如同"特斯拉的SiC时刻",英飞凌、纳微等厂商竞相布局新兴GaN市场[6]
英伟达,主宰800V时代
半导体芯闻· 2025-07-11 18:29
Nvidia主导AI数据中心电力架构革新 - Nvidia虽不设计功率器件,但正在定义下一代AI数据中心的动力总成架构,推动800V高压直流(HVDC)技术转型[1] - 合作伙伴包括英飞凌、MPS、Navitas等半导体厂商,以及台达、施耐德电气等电力系统供应商[1] - 计划2027年推出Rubin Ultra GPU和Vera CPU,淘汰54V机架配电技术以应对千瓦级功率需求[4] 宽带隙半导体技术竞争格局 - 英飞凌被Yole评为电力电子领导者,覆盖SiC、GaN及半导体继电器全技术栈[9][12] - Navitas通过收购GeneSiC强化SiC能力,同时利用GaN技术开发48V至处理器供电方案[13] - Yole预测GaN增速将超SiC,SiC市场约1亿美元而GaN机会更大[16] 800V HVDC技术挑战与创新 - 需开发800V转12V/50V高密度转换器,GaN因高频特性适合中压转换,SiC主导高压环节[6][8] - 新型半导体继电器需求涌现,需解决过流保护问题替代传统机械开关[9] - 固态变压器技术可能重塑电网架构,Navitas布局超高压SiC相关应用[14] 行业生态与标准化进程 - Nvidia的激进路线可能使开放计算项目(OCP)标准过时,导致数据中心兼容性分化[15] - 超大规模企业如谷歌/Meta的应对策略未明,电力电子供应商或需服务多套技术路线[15][16]
GaN,内卷加剧
半导体芯闻· 2025-07-11 18:29
氮化镓(GaN)市场动态 - 台积电宣布两年内全面退出GaN代工业务,原因是来自中国大陆厂商的竞争侵蚀利润率,停止200毫米晶圆研发[1] - 力积电接替台积电承接Navitas的GaN订单,计划2026年上半年生产100V系列产品[2] - 英飞凌推进12英寸GaN产线,首批客户样品计划2025年第四季度发布,300毫米晶圆芯片产量比200毫米增加2.3倍[4] - 瑞萨电子暂停碳化硅项目,转向GaN,推出三款650V GaN FET,芯片尺寸缩小14%,导通电阻降低14%[5][6] - ST与英诺赛科深化合作,ST延长禁售期至2026年6月29日,双方签署联合开发和制造协议[8][9][11][12] 中国厂商崛起 - 英诺赛科2024年营收8.285亿元人民币,同比增长39.8%,海外收入1.26亿元,占总收入15.3%[14] - 英诺赛科当前晶圆产能1.3万片/月,计划提升至2万片/月[14] - GaN被列入中国"第三代半导体"重点扶持方向,获得政府基金支持[14] 市场前景与挑战 - GaN功率半导体市场2024-2028年复合年增长率预计达98.5%,2028年市场规模将超68亿美元[15] - 消费电子领域GaN市场规模2028年预计达29亿美元,复合年增长率71.1%[15] - 电动汽车领域GaN市场规模2028年预计达34亿美元,复合年增长率216.4%[15] - GaN面临从快充向电动汽车主驱系统等高压核心场景突破的挑战,需解决热管理、封装、电流能力等问题[16][17] - 马自达与ROHM合作开发GaN汽车零部件,计划2027财年实现实际应用[17]
GaN,风云骤变
半导体行业观察· 2025-07-10 09:01
氮化镓市场动态 - 台积电宣布两年内全面退出GaN代工业务,因中国竞争侵蚀利润率[3] - 力积电接替台积电承接Navitas订单,计划2026年上半年生产100V系列GaN产品[4] - 英飞凌推进12英寸GaN产线,首批客户样品计划2025年第四季度发布[5] - 瑞萨电子暂停SiC项目,转向GaN研发,推出三款650V GaN FET[7][8] - ST与英诺赛科深化合作,延长禁售期至2026年6月29日[10][11] 技术发展与市场前景 - GaN具有更高功率密度、更快开关速度和更低能量损耗,适合消费电子和工业应用[5] - 英诺赛科2024年营收8.285亿元人民币,同比增长39.8%,海外收入占比15.3%[13] - Frost & Sullivan预测2024-2028年GaN功率半导体市场CAGR达98.5%,2028年市场规模超68亿美元[14] - Yole预计消费电子GaN市场2028年达29亿美元,电动汽车领域达34亿美元[14] 行业竞争格局 - 英诺赛科全球首家实现8英寸硅基GaN晶圆大规模量产,产能1.3万片/月[13] - Navitas 2024年GaN业务增长超50%,获得超180个GaN充电器设计订单[4] - 中国GaN企业崛起,获政策支持和政府基金注入[13] - 马自达与ROHM合作开发汽车用GaN零部件,计划2027年实现实际应用[16] 应用挑战与机遇 - GaN需从快充等边缘应用迈向电动汽车主驱系统等高压核心场景[2][14] - 主驱电源对温升、EMI、浪涌承受能力要求极高,GaN在热管理等方面仍需提升[15] - GaN器件"驾驭"难度高,系统设计厂商需适配栅极驱动、电磁兼容等问题[16] - 特斯拉、丰田、大众等车企正将GaN用于车载充电器和电池管理系统[16]
英诺赛科称年底将扩产8英寸GaN至2万片/月
第一财经· 2025-07-08 21:19
公司扩产计划 - 英诺赛科将提升8英寸氮化镓产能,预计年底从1.3万片/月扩至2万片/月 [1] - 公司计划未来五年内将产能提升到7万片/月 [1] - 英诺赛科是目前实现大规模量产8英寸晶圆的氮化镓集成器件制造商(IDM) [1] 产品与技术优势 - 公司产品覆盖晶圆制造、分立器件、智能氮化镓IC、驱动控制芯片和氮化镓功率模块 [1] - 氮化镓在充电器和其他消费电子产品中的占比越来越高 [1] - 氮化镓凭借高效能和小体积,在电池双向电能转换、光伏光储互补、数据中心功率密度提升领域发挥重要作用 [1] - 公司预计未来几年内通过产能提升和产品迭代,能在性能和成本上对传统硅功率半导体形成显著优势,为客户带来高达40%的性能提升和30%的收益 [2] 行业动态与竞争格局 - 英诺赛科扩产时间点恰逢台积电退出氮化镓代工业务 [1] - 英飞凌宣布在300mm晶圆上的可扩展GaN生产已步入正轨,首批样品将于2025年第四季度向客户提供 [1] - 根据Yole Group预测,到2030年GaN在功率应用领域的收入将以每年36%的速度增长,达到约25亿美元 [2] 技术路线与商业化进程 - 相较于8英寸晶圆,12英寸晶圆的芯片产出数增加2.3倍,但要维持稳定良率并不容易 [2] - 公司强调目前世界上还没有可以量产12寸MOCVD设备,将聚焦8英寸产线工程化成熟度 [2] - 英诺赛科预计12英寸技术到2030年才能实现商业化 [2] - 公司表示需要陪伴客户3-5年时间才能看到成果 [2]
电源芯片,迎来革命
半导体芯闻· 2025-07-04 18:00
AI算力需求推动数据中心电力架构升级 - 随着AI算力需求暴增,数据中心电力架构正迎来十年最大升级,英伟达领军的800V高压直流(HVDC)技术预计2027年全面导入兆瓦级AI机柜[1] - 800V直流电技术可使相同尺寸导线传输功率增加85%,相较于传统架构,英伟达800V HVDC需多一道800V直流电降压至54V直流电的程序[1] - 该架构需使用高规格耐高压PMIC,但在个别Compute Tray中仍沿用原先中低压PMIC即可[1] 第三代半导体代工版图重组 - 台积电宣布两年内逐步退出氮化镓(GaN)市场,其大客户纳微半导体急寻新来源[1] - GaN应用于数据中心仍有安全性疑虑,因GaN on Si制程中两种材料晶体结构及热膨胀系数不匹配,遇高压易被击穿[2] - 不直接使用GaN衬底因主流仅发展到6吋且成本高,70%原材料如铝土矿或闪锌矿产能掌握在中国大陆业者手中[2] 台系供应链竞争格局变化 - 未来Compute Tray中Power IC需求将提升,如记忆体电压必须由54伏转到12伏,目前海外业者如英飞凌、MPS占据主要市场[2] - 台厂致新、茂达持续抢攻,从一般型伺服器入局,有望抢占相关商机[2] - 台积电进行产能最佳化,将老厂人力调往先进封装支援,在部分成熟、特殊制程节点进行取舍,使力积电等晶圆代工业者有机可乘[2] 台系PMIC厂商发展机会 - 海外PMIC大厂根据客户需求调整产品组合,使台系供应链有机会打入Tier 1客户[3] - 尽管短期未见明显业绩挹注,但依循正确产业方向投入研发将有机会大放异彩[3]
中国台湾成熟制程 不跟着拼量
经济日报· 2025-07-02 07:16
中国大陆晶圆代工产能扩张 - 中国大陆晶圆代工厂大举新建产能,主攻成熟制程,与中国台湾厂商形成直接竞争 [1] - 中国大陆疯狂建置晶圆代工产能,与联电、世界、力积电、茂硅等中国台湾厂商正面交锋 [1] 中国台湾晶圆代工厂商策略 - 台积电以先进制程独霸全球,通吃苹果、AMD、英伟达、高通等国际大厂最先进芯片代工订单 [1] - 联电、世界、力积电、茂硅等成熟制程晶圆代工厂与国际大厂联盟或强化利基型产品,避开与中国大陆厂商正面杀价 [1] - 联电通过结盟英特尔,在美国携手开发12nm技术,并评估进军6nm技术生产更先进的WiFi、无线射频、蓝牙元件、AI加速器及汽车芯片 [1] - 世界开拓特殊制程应用,耕耘碳化硅(SiC)及氮化镓(GaN)多年,目标2026下半年开始量产8英寸碳化硅晶圆 [1] - 力积电逐步脱离低毛利制程,布局Wafer-on-Wafer(WoW)3D堆叠技术,适用于边缘AI、车用电子与高性能计算领域 [2] - 茂硅明确定位走利基型应用市场,锁定需高弹性与定制化的订单,强化与车用及工控客户的粘性 [2] 行业竞争格局 - 中国台湾半导体厂商采取差异化策略应对中国大陆产能扩张,不是省油的灯 [1] - 科技产业不乏前例,中国台湾厂商各有策略应对中国大陆产能竞争 [1]
海外龙头破产!中国化合物半导体的低调崛起
Wind万得· 2025-05-30 06:40
Wolfspeed的困境与破产原因 - Wolfspeed面临65亿美元债务压力,现金储备仅13亿美元,偿债压力巨大导致股价暴跌超50% [3] - 公司激进扩张策略导致财务危机,包括投资数十亿美元建设8英寸晶圆厂和30亿美元德国碳化硅工厂 [9] - 大客户特斯拉减少碳化硅芯片使用,终端市场复苏不及预期,莫霍克谷工厂产能利用率仅25% [9] - 8英寸晶圆良率长期低于30%,远低于行业70%的基准水平 [9] - 中国厂商崛起导致市占率从60%以上降至30%,2024年天岳先进和天科合达合计市占率达34.4% [10] 碳化硅与氮化镓技术特性 - 碳化硅禁带宽度3.26 eV(硅1.12 eV),击穿场强是硅的10倍,可降低导通损耗 [5] - 碳化硅可使新能源汽车续航提升10%,光伏逆变器效率从96%提升至99% [8] - 氮化镓电子迁移率1800 cm²/V·s,开关频率达MHz级,适用于高频场景 [5][8] - 氮化镓快充可使消费电子电源体积缩小75%,5G基站射频效率提升30% [8] - 第三代半导体与硅基半导体将长期共存,分别适用于高压高频和传统场景 [6] 中国化合物半导体行业发展 - 2024年中国占全球化合物半导体市场36%,增速最快 [12] - 天岳先进和天科合达8英寸衬底价格仅为国际水平的30%,交货周期缩短30% [10][15] - 比亚迪新建碳化硅工厂产能规模全球第一,是第二名十倍 [10] - 英诺赛科是全球最大8英寸氮化镓晶圆制造商,苏州晶湛实现12英寸氮化镓外延片量产 [16] - 国内企业在衬底、外延、器件等环节加速突破,整体份额已超40% [16] 行业政策与市场前景 - 十四五规划将碳化硅、氮化镓列为重点发展方向 [13] - 2024年全球化合物半导体市场规模230.5亿美元,2024-2030年CAGR超10% [12] - 新能源汽车(35%)、通信(28%)、消费电子(18%)为前三大应用领域 [18] - 2030年第三代半导体预计占功率器件市场40%,SiC/GaN协同互补 [8] - 6G商用将催生数百亿美元氮化镓市场,太赫兹频段依赖化合物半导体 [17] 行业投融资趋势 - 2025年化合物半导体领域出现多起十亿元以上融资,如瞻芯电子近10亿人民币C轮融资 [23] - 融资多分布于A轮以后,显示资本对赛道的长期布局 [22] - 大基金二期参与投资江苏神州半导体和昂坤视觉等企业 [23] - 行业呈现"低端过剩、高端紧缺"格局,6英寸衬底价格跌破500美元/片 [21] - 2025年全球化合物半导体市场规模预计达250亿美元,电力电子领域CAGR超13% [21]
碳化硅龙头传破产 转单来了
经济日报· 2025-05-22 07:27
Wolfspeed破产传闻对碳化硅产业的影响 - 全球碳化硅龙头Wolfspeed可能依据美国破产法第11章声请破产保护 主要受工业及汽车市场疲软和美国关税政策不确定性影响 [1] - 若破产将导致订单外流 台湾供应链汉磊、嘉晶、茂矽等功率半导体厂商有望获得转单效益 相关公司股价已出现涨停反应 [1] - Wolfspeed破产可能引发产业供应面结构性调整 推动行业走向更健康发展 [1] 台湾供应链的竞争优势 - 汉磊与嘉晶为上下游整合关系 分别专注功率半导体晶圆代工和磊晶制造 曾合作获得欧洲IDM大厂订单 嘉晶单独取得日本IDM磊晶订单 [2] - 汉磊联手世界先进开发8吋碳化硅晶圆制造 世界先进作为汉磊最大股东可快速获取技术经验 加速布局第三类半导体市场 [2] - 朋程旗下茂矽将完成碳化硅产线建置 有望承接Wolfspeed功率模组订单 目标日系及欧系客户 [2] 台湾厂商的市场机遇 - 台湾功率半导体厂商具备晶圆代工和特定客户优势 大陆输美关税较高使台湾供应链在订单争夺中更具竞争力 [3] - 台湾第三类半导体厂可能在本轮Wolfspeed订单转移潮中胜出 关键因素包括技术整合能力和地缘政治带来的关税差异 [3]