Нитрид галлия заменяет кремний и все чаще используется в приложениях, которые требуют большей плотности мощности и более высокой энергоэффективности. В качестве ключа к обеспечению непрерывного соединения, многие центры обработки данных полагаются на все более популярную полупроводниковую технологию для повышения энергоэффективности и плотности мощности. Полем
Технология нитрида галлия, широко известная как GAN, представляет собой широкополосный полупроводник, все чаще используемый в высоковольтных приложениях. Эти приложения требуют питания с большей плотностью мощности, более высокой энергоэффективностью, более высокой частотой переключения, лучшим тепловым управлением и меньшим размером. В дополнение к центрам обработки данных, эти приложения включают системы HVAC, поставки питания связи, фотоэлектрические инверторы и поставки зарядки ноутбуков.
Узнайте, как Ган раздвигает границы плотности мощности и эффективности.
Дэвид Снук, глава линейки продуктов Gan в Texas Instruments, сказал: «Нитрид галлия является критическим шагом к повышению плотности мощности и повышению энергосистемы и эффективности мощности в различных применениях. Количество компаний, использующих GAN в своих конструкциях
В течение более 60 лет кремний является основой компонентов полупроводникового управления питанием, которые преобразуют переменный ток (AC) в постоянный ток (DC), а затем конвертируют ввод напряжения DC в соответствии с потребностями различных приложений, от мобильных телефонов до промышленных роботов. Достаточно одной вещи. Поскольку компоненты были улучшены и оптимизированы, физические свойства кремния были использованы. Сегодня кремний не может обеспечить больше мощности на требуемых частотах без увеличения размера.
В результате за последнее десятилетие многие дизайнеры схем обратились к GAN, чтобы достичь более высокой мощности в небольших пространствах. Многие дизайнеры уверены в потенциале технологии для будущих инноваций, в первую очередь из -за трех факторов:
Причина 1: Ган развивался.
В качестве полупроводникового применения, хотя Ган относительно новой для кремния, оно было разработано в течение многих лет и обладает определенной надежностью. Чипы Texas Instruments Gan прошли более 40 миллионов часов тестирования на надежность. Его эффективность очевидна даже в требовательных приложениях, таких как центры обработки данных.
Дэвид сказал: «Поскольку потребители и предприятия по -прежнему требуют увеличения количества данных для таких приложений, как искусственный интеллект, облачные вычисления и промышленную автоматизацию, все больше и больше дата -центров необходимы по всему миру. Чтобы гарантировать, что центры обработки данных могут быть добавлены без чрезмерного в онлайн без ущерба для потребления энергии, необходимо более эффективное серверное энергопотребление, а GAN является ключевой технологией для достижения этой типы питания.
Причина 2: Проект на уровне системы с использованием Gan экономит затраты.
Хотя Ган в настоящее время дороже, чем кремний на уровне чипов, общие преимущества затрат системы, эффективность и повышение плотности мощности, которые Ган привносит больше, чем перевешивает стоимость первоначальных инвестиций. Например, использование системы управления электроэнергией на основе GAN в 100-мегаватт-центре обработки данных может сэкономить 7 миллионов долларов за расходы на энергию в течение 10 лет, даже с повышением эффективности всего 0,8%. Энергетической сэкономленной достаточно для питания 80 000 домов или размера небольшого города, в течение года.
«Gan Technology может работать на более высоких частотах, что позволяет некоторым топологиям и архитектурам с более низкой стоимостью билл материалов», - сказал Роберт Тейлор, генеральный менеджер группы услуг энергетических услуг Texas Instruments. »Благодаря более высоким рабочим частотам инженеры также могут выбрать меньшие дополнительные компоненты в проекте предоставляют топологии, не поддерживаемые кремниевыми, что дает инженерам гибкость для оптимизации своих мощных конструкций. »
Причина 3: улучшенная производительность и простота использования посредством интеграции.
Fets Gan требуют выделенных ворот, что означает дополнительное время и усилия дизайна. Тем не менее, Texas Instruments упростили дизайн GAN, интегрируя драйверы ворот и некоторые функции защиты в чип.
Дэвид сказал: «Интегрированные драйверы помогают повысить производительность и обеспечить более высокую плотность мощности и более высокую частоту переключения, тем самым повышая эффективность и снижая общий размер системы. Интеграция обеспечивает огромные преимущества производительности и упрощает дизайн с использованием GAN, позволяя дизайнерам использовать эту технологию в большей степени». \