窒化ガリウムはシリコンに取って代わり、電力密度が高く、エネルギー効率が高いアプリケーションでますます使用されています。途切れない接続を提供するための鍵として、多くのデータセンターは、ますます人気のある半導体テクノロジーに依存して、エネルギー効率と電力密度を向上させています。 。
Gallium Technologyは、一般にGanとして知られていますが、高電圧用途でますます使用されるワイドバンドガップ半導体材料です。これらのアプリケーションには、電力密度が高く、エネルギー効率が高く、スイッチング周波数が高く、熱管理が改善され、サイズが小さい電源が必要です。データセンターに加えて、これらのアプリケーションには、HVACシステム、通信電源、太陽光発電インバーター、ラップトップ充電用品が含まれます。
テキサスインストゥルメントのGan製品ラインの責任者であるDavid Snookは、次のように述べています。
60年以上にわたり、シリコンは、交互の電流（AC）を電流（DC）に変換し、携帯電話から産業用ロボットまで、さまざまなアプリケーションのニーズに応じてDC電圧入力を変換する半導体電力管理コンポーネントの基礎となっています。 1つだけで十分です。コンポーネントが改善され、最適化されたため、シリコンの物理的特性は有効に活用されています。今日、シリコンはサイズを増やすことなく、必要な周波数でさらに電力を供給できません。
その結果、過去10年にわたって、多くのサーキットデザイナーがGANに頼って、より小さなスペースでより高い出力を達成しました。多くのデザイナーは、主に3つの要因が原因で、将来のイノベーションの可能性に自信を持っています。
半導体アプリケーションとして、Ganはシリコンにとって比較的新しいものですが、長年開発されており、特定の信頼性があります。 Texas Instruments Gan Chipsは、4,000万時間以上の信頼性テストを通過しています。その有効性は、データセンターなどの要求の厳しいアプリケーションでも明らかです。
David氏は次のように述べています。「消費者と企業は、人工知能、クラウドコンピューティング、産業の自動化などのアプリケーションのデータを増やす量を増やし続けているため、世界中でますます多くのデータセンターが必要です。データセンターをオンラインで追加することなく、より効率的なサーバー電源を達成する必要があります。
Ganは現在シリコンよりも高価ですが、Ganが初期投資の価値を上回る以上のものをもたらすシステム全体のコスト、効率、電力密度の改善があります。たとえば、100メガワットのデータセンターでGANベースの電力管理システムを使用すると、効率がわずか0.8％であっても、10年間で700万ドルのエネルギーコストを節約できます。節約されたエネルギーは、1年間、80,000の家、または小都市の大きさの大きさに電力を供給するのに十分です。
'GANテクノロジーは、より高い周波数で動作することができます。これにより、材料請求書のコストが低いトポロジとアーキテクチャが可能になります」と、テキサスインスツルメンツのパワーデザインサービスグループのゼネラルマネージャーであるロバートテイラーは述べています。 「より高い動作周波数のおかげで、エンジニアは設計の小さい追加コンポーネントを選択することもできます。シリコンがサポートしていないトポロジを提供し、エンジニアがパワーデザインを最適化する柔軟性を提供します。」
Gan Fetsには専用のゲートドライバーが必要です。これは、追加の設計時間と労力を意味します。ただし、Texas Instrumentsは、GANドライバーといくつかの保護機能をチップに統合することにより、GAN設計を簡素化しました。
David氏は次のように述べています。「統合ドライバーは、パフォーマンスを改善し、より高い電力密度とより高いスイッチング周波数を提供し、それによりシステム全体のサイズを改善し、統合を削減します。
