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芯片半导体

英飞凌深化与英伟达合作:氮化镓加持800V供电

事件:GTC柏林期间宣布深化合作

当地时间10月21日,德国芯片制造商英飞凌宣布深化与英伟达的合作,双方将围绕800伏直流(VDC)供电架构,联合开发面向AI数据中心的高压中间母线变换器(IBC)。这次宣布恰逢英伟达在柏林举办的GTC 2026开发者大会,是两家公司自2025年5月首次宣布合作、2025年10月公布进一步细节后的又一次升级——当时的合作重点是可维护、支持热插拔的800V直流服务器机柜。

中间母线变换器是数据中心供电链路中最关键、要求最严苛的转换环节之一:它负责将主干母线的800V直流电降压到加速卡所需的较低电压轨,再由后级电路生成AI处理器所需的精密核心电压和负载点(PoL)电压。在这一环节,英飞凌的氮化镓(GaN)技术被视为理想选择。

技术细节:氮化镓+控制器+驱动器的完整方案

根据英飞凌公布的技术方案,新一代高压中间母线变换器将采用氮化镓功率器件,配合PSoC Control C3控制器与EiceDRIVER栅极驱动产品,构成完整的电源转换解决方案。氮化镓器件支持高达1MHz的开关频率,可显著缩小磁性元件与无源元件的体积,从而减小电路板占位面积并降低转换损耗。

针对不同服务器机柜设计,英飞凌提供了三种转换方案:800V转50V、800V转12V和800V转6V。其中50V输出可连接后续功率转换级,12V与6V输出则面向低压供电架构。在此前推出的高压中间母线变换器参考设计中,800V转50V方案在满载条件下转换效率超过98%,800V转12V方案的峰值效率达98.2%、满载效率为97.1%。

背景:AI算力饥渴倒逼供电架构升级

AI工作负载的极端功耗需求正在重塑数据中心的基础设施。随着单机柜功率持续攀升,传统分布式交流(AC)供电与低压直流方案的线路损耗、散热与占位代价越来越大。800V直流作为与现有交流、低压直流并行的新增配电选项,被业界视为支撑更高算力密度的关键路径——它把功率转换环节推近GPU一侧,用高压直流母线减少输电损耗,再由中间母线变换器就近降压,兼顾效率与部署密度。

值得注意的是,在本届GTC柏林大会上,英伟达并非只谈供电。同一天,英伟达还宣布与三星电机、揖斐电、欣兴电子、安靠、京元电子、矽品精密六家供应链伙伴合作扩产,覆盖封装基板、先进封装、测试与光引擎等环节,目标是在未来3年内将所需基板产能提升至2.5倍。CEO黄仁勋直言”需求惊人,产能是唯一的约束”。从供电到封装、从测试到基板,英伟达正从芯片设计商向整条AI基础设施供应链的上游延伸——产能争夺已成为这轮AI竞赛的隐形战场。

影响与展望:氮化镓进入”深水区”

英飞凌CEO乔兴·哈内贝克表示:”AI正在从根本上重塑我们对电力基础设施的需求,而半导体是解决这一挑战的核心。英飞凌与英伟达在800V供电架构上的合作,展现了深厚的半导体专业能力与AI所需的创新速度相遇时会发生什么。基于氮化镓的系统解决方案是下一代数据中心的关键使能技术。”

这一合作的最大看点,在于氮化镓的应用场景正在从手机快充、消费电子向数据中心”深水区”渗透。高压、大功率是氮化镓商业化的试金石:800V、兆赫级开关频率、98%以上的转换效率,都是过去硅基器件难以兼得的指标组合。一旦在AI数据中心验证成熟,氮化镓在服务器电源乃至电网侧的渗透将显著加速。

当然,从参考设计到大规模商用还有距离:供应链成熟度、成本曲线、长期可靠性验证,都是决定800V直流架构能否成为行业标准的关键变量。但方向已经明确——AI时代的算力竞赛,正在变成供电效率、封装能力与产能保障的综合比拼,而这场比拼才刚刚进入下半场。

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