Ansichten: 0 Autor: Site Editor Veröffentlichung Zeit: 2024-04-16 Herkunft: Website
Galliumnitrid ersetzt Silizium und wird zunehmend in Anwendungen eingesetzt, die eine größere Leistungsdichte und eine höhere Energieeffizienz erfordern. Als Schlüssel zur Bereitstellung einer ununterbrochenen Konnektivität verlassen sich viele Rechenzentren auf die immer beliebtere Halbleitertechnologie, um die Energieeffizienz und die Leistungsdichte zu verbessern. .
Die Gallium-Nitrid-Technologie, allgemein bekannt als Gan, ist ein Breitbandgap-Halbleitermaterial, der zunehmend in Hochspannungsanwendungen verwendet wird. Diese Anwendungen erfordern Stromversorgungen mit höherer Stromdichte, höherer Energieeffizienz, höherer Schaltfrequenz, besseres thermisches Management und geringerer Größe. Zusätzlich zu Rechenzentren umfassen diese Anwendungen HLK -Systeme, Kommunikationsnahrungsmittel, Photovoltaik -Wechselrichter und Laptop -Ladevorgänge.
David Snook, Leiter der Gan -Produktlinie bei Texas Instruments, sagte: 'Gallium -Nitrid ist ein kritischer Schritt zur Steigerung der Stromdichte und der Verbesserung des Stromversorgungssystems und der Stromversorgungswirkungsgrad in einer Vielzahl von Anwendungen. Die Anzahl der Unternehmen, die GaN in ihren Entwürfen verwenden, wächst schnell. Der Stromverbrauch und die Verbesserung der Effizienz sind wichtig.
Seit mehr als 60 Jahren ist Silizium die Grundlage für Halbleiter -Leistungsmanagementkomponenten, die den Wechselstrom (AC) in Gleichstrom (DC) umwandeln und den DC -Spannungseingang gemäß den Anforderungen einer Vielzahl von Anwendungen, von Mobiltelefonen zu Industrie -Robotern umwandeln. Eins ist genug. Da Komponenten verbessert und optimiert wurden, wurden die physikalischen Eigenschaften von Silizium gut genutzt. Heutzutage kann Silizium ohne zunehmende Größe die erforderlichen Frequenzen mehr Leistung liefern.
Infolgedessen haben sich in den letzten zehn Jahren viele Circuit -Designer an GaN gewandt, um in kleineren Räumen höhere Leistung zu erzielen. Viele Designer sind zuversichtlich, dass das Potenzial der Technologie für zukünftige Innovationen hauptsächlich aufgrund von drei Faktoren zurückzuführen ist:
Als Halbleiteranwendung ist Gan, obwohl es relativ neu für Silizium ist, seit vielen Jahren entwickelt und hat eine gewisse Zuverlässigkeit. Texas Instruments GaN Chips haben mehr als 40 Millionen Stunden Zuverlässigkeitstests bestanden. Seine Effektivität ist selbst bei anspruchsvollen Anwendungen wie Rechenzentren offensichtlich.
David sagte: 'Da Verbraucher und Unternehmen weiterhin zunehmende Datenmengen für Anwendungen wie künstliche Intelligenz, Cloud -Computing und industrielle Automatisierung erfordern, werden immer mehr Rechenzentren auf der ganzen Welt benötigt. Um sicherzustellen, dass die Rechenzentren ohne übermäßiges Online -Auftritt hinzugefügt werden können, ohne dass die Schlüsselversorgung mit einem effizienten Stromversorgungsverbrauch eine effizientere Stromversorgung angreift.
Obwohl Gan jetzt auf Chip-Ebene teurer ist als Silizium, kosten die Gesamtsystem-Verbesserungen, Effizienz und Stromdichte, die Gan mehr als den Wert der anfänglichen Investition mit sich bringt. Beispielsweise könnte die Verwendung eines GaN-basierten Stromverwaltungssystems in einem 100-Megawatt-Rechenzentrum die Energiekosten in Höhe von 7 Millionen US-Dollar über 10 Jahre einsparen, selbst mit einem Effizienzgewinn von nur 0,8%. Die sparende Energie reicht aus, um ein Jahr lang 80.000 Häuser oder etwa so groß wie eine kleine Stadt zu betreiben.
'GaN -Technologie kann mit höheren Frequenzen arbeiten, was einige Topologien und Architekturen mit niedrigeren Materialkosten ermöglicht', sagte Robert Taylor, General Manager von Texas Instruments 'Power Design Services Group. 'Dank der höheren Betriebsfrequenzen können die Ingenieure auch kleinere zusätzliche Komponenten im Design auswählen, die Topologien liefern, die nicht von Silizium unterstützt werden, was den Ingenieuren die Flexibilität zur Optimierung ihrer Leistungsdesigns bietet.
GaN FETs benötigen spezielle Gate -Treiber, was zusätzliche Designzeit und -anstrengung bedeutet. Texas Instruments hat GaN Design jedoch durch Integration von Gate -Treibern und einigen Schutzmerkmalen in den Chip vereinfacht.
David sagte: 'Integrierte Treiber helfen, die Leistung zu verbessern und eine höhere Leistungsdichte und eine höhere Schalthäufigkeit zu ermöglichen, wodurch die Effizienz verbessert und die Gesamtsystemgröße verringert wird. Die Integration bietet enorme Leistungsvorteile und vereinfacht das Design mit GaN, sodass Designer diese Technologie in größerem Maße nutzen können. '.
