Gallium nitrid nadomešča silicij in se vedno bolj uporablja v aplikacijah, ki zahtevajo večjo gostoto moči in večjo energetsko učinkovitost. Kot ključ do zagotavljanja neprekinjene povezljivosti se mnogi podatkovni centri opirajo na vse bolj priljubljeno polprevodniško tehnologijo za izboljšanje energetske učinkovitosti in gostote moči. .
Tehnologija Gallium nitrida, splošno znana kot Gan, je polprevodniški material s širokim pasom, ki se vedno bolj uporablja pri visokonapetostnih aplikacijah. Te aplikacije zahtevajo napajalnike z večjo gostoto moči, večjo energetsko učinkovitost, večjo frekvenco preklopa, boljše toplotno upravljanje in manjšo velikostjo. Poleg podatkovnih centrov te aplikacije vključujejo sisteme HVAC, komunikacijske napajalnike, fotonapetostne pretvornike in zalog za polnjenje prenosnih računalnikov.
Naučite se, kako GAN potisne meje gostote in učinkovitosti moči.
David Snook, vodja linije izdelkov GAN pri Texas Instruments, je dejal: 'Gallium nitrid je ključni korak k povečanju gostote moči in izboljšanju energijskega sistema in učinkovitosti energije v različnih aplikacijah. Število podjetij, ki uporabljajo GAN pri njihovih zasnovi, hitro raste. Zmanjšanje porabe energije in izboljšanje učinkovitosti je potrebno, je potrebno. '
Silicij je že več kot 60 let temelj komponent za upravljanje polprevodnikov, ki pretvorijo izmenični tok (AC) v neposredni tok (DC) in nato pretvorimo vhod napetosti DC glede na potrebe različnih aplikacij, od mobilnih telefonov do industrijskih robotov. Ena stvar je dovolj. Ker so komponente izboljšane in optimizirane, so bile fizične lastnosti silicija dobro uporabljene. Danes silicij ne more dati več moči pri zahtevanih frekvencah brez povečanja velikosti.
Kot rezultat tega se je v zadnjem desetletju veliko oblikovalcev vezja obrnilo na GAN, da bi dosegli večjo moč v manjših prostorih. Številni oblikovalci so prepričani v potencial tehnologije za prihodnje inovacije, predvsem zaradi treh dejavnikov:
Razlog 1: GAN se je razvil.
Kot polprevodniška aplikacija, čeprav je GAN relativno nov za silicij, je bil razvit že vrsto let in ima določeno zanesljivost. Texas Instruments GAN čipi so opravili več kot 40 milijonov ur testiranja zanesljivosti. Njegova učinkovitost je očitna tudi v zahtevnih aplikacijah, kot so podatkovni centri.
David je dejal: 'Ker potrošniki in podjetja še naprej zahtevajo naraščajoče količine podatkov za aplikacije, kot so umetna inteligenca, računalništvo v oblaku in industrijska avtomatizacija, je po vsem svetu potrebno vse več podatkovnih centrov. Da bi zagotovili, da se lahko podatkovni centri dodajajo brez pretiranega, da bi lahko na spletu ogrozili porabo energije, je treba doseči učinkovitejšo oskrbo s strežnikom.
Razlog 2: Oblikovanje na ravni sistema z uporabo GAN prihrani stroške.
Čeprav je Gan zdaj dražji od silicija na ravni čipov, skupne stroške sistema, prednosti, izboljšave učinkovitosti in gostote moči, ki jih Gan prinaša več kot odtehta vrednost začetne naložbe. Na primer, uporaba sistema za upravljanje električne energije na GAN v 100-megavatnem podatkovnem centru bi lahko prihranila 7 milijonov dolarjev stroškov energije v 10 letih, tudi s povečanjem učinkovitosti le 0,8%. Prihranjena energija je dovolj za napajanje 80.000 domov ali približno velikosti majhnega mesta za eno leto.
'GAN Tehnologija lahko deluje na višjih frekvencah, kar omogoča nekatere topologije in arhitekture z nižjimi stroški materialov, ' je dejal Robert Taylor, generalni direktor Texas Instruments 'Services Services Services. 'Zahvaljujoč višjim obratovalnim frekvencam lahko inženirji izberejo tudi manjše dodatne komponente v zasnovi, ki nudi topologije, ki jih silicij ne podpira, in inženirjem omogoča prilagodljivost za optimizacijo njihovih modelov. ' '
Razlog 3: Izboljšana zmogljivost in enostavnost uporabe z integracijo.
Gan Fets potrebujejo namenske gonilnike vrat, kar pomeni dodaten čas in trud oblikovanja. Vendar je Texas Instruments poenostavil oblikovanje GAN z vključitvijo gonilnikov vrat in nekaj zaščitnih funkcij v čip.
David je dejal: 'Integrirani gonilniki pomagajo izboljšati zmogljivost in zagotavljajo večjo gostoto moči in večjo frekvenco preklopa, s čimer izboljšajo učinkovitost in zmanjšajo skupno velikost sistema. Integracija zagotavlja ogromne prednosti uspešnosti in poenostavi oblikovanje z uporabo GAN, kar omogoča oblikovalcem, da to tehnologijo izkoristijo v večji meri. '