在全球AI伺服器功耗飆升、資料中心逐步走向800VDC高壓架構的趨勢下,Power Integrations(PI)宣布其1250V/1700V PowiGaN技術正式納入NVIDIA 800 VDC AI資料中心生態系,成為高壓電源轉換的新核心元件。面對當前以兩顆650V元件串接或以1200V SiC為主的傳統架構,PI的高壓GaN方案以更高效率、更高切換頻率與更成熟的可靠度驗證,展現搶攻下一代AI電源規格的明確企圖。
PI展示了其PowiGaN氮化鎵技術對於新一代AI資料中心的優點。該公司在聖荷西舉辦的2025 OCP Global Summit上發布的新白皮書說明了1250V和1700V PowiGaN技術對於800VDC電源架構的優勢,NVIDIA在本次大會上提供了800VDC架構的更新。Power Integrations與NVIDIA攜手合作加速轉向800 VDC電源與兆瓦級機架。
白皮書詳細介紹了Power Integrations業界首款1250 V PowiGaN HEMTs的效能優勢,說明其經過實地驗證的可靠性及滿足800 VDC架構功率密度和效率要求(>98%)的能力。 此外,該白皮書還展示了單個1250 V PowiGaN切換開關提供了比堆疊式650 V GaN FETs與競品1200 V SiC裝置更高的功率密度和效率。
白皮書還強調PI的InnoMux 2-EP IC成為800VDC資料中心輔助電源供應器的解決方案。InnoMux-2裝置的整合式1700V PowiGaN切換開關支援1000VDC輸入電壓,同時,其SR ZVS運作在液冷、無風扇800VDC架構中提供超過90.3%的12V系統效率。
隨著AI電力需求的成長,轉向800VDC輸入可簡化機架設計,更有效地利用空間並減少銅使用量,鑒於機架功率要求的攀升,PI將1250V與1700V PowiGaN裝置視作主要和輔助電源供應器的理想選擇,提供800VDC資料中心所需的效率、可靠性和功率密度。
PowiGaN採用1250V Cascode結構,使門極驅動方式更簡化,並具備更高短路承受能力與turn-off穩定性,這讓它在800V降壓至54V或12V的AI伺服器電源轉換中,可以以高頻(目標1MHz)與低Qoss優勢,打造更高功率密度的SR-LLC架構。根據官方數據,1250V PowiGaN在Qoss、Qg與Td(off)均明顯優於同電壓等級的SiC MOSFET,有助降低切換損失、減輕散熱壓力,亦可縮小磁性元件尺寸,提升整體系統能效。
PI 同時強調其高壓GaN的可靠度。從高溫反向偏壓(HTRB)測試來看,750V PowiGaN的預估10年失效率僅0.0035%,大幅優於其他e-mode與d-mode GaN產品。更關鍵的是,PowiGaN不具有SiC常見的avalanche崩潰機制,面對雷擊瞬變或誤接線等高壓事件,不會立即失效,而是以RDS(on)緩步變化方式呈現,抗突波能力更高,長期運行更安心。
從技術路線來看,GaN正被視為高壓電力轉換的下一站。PI展示其從750V、900V、1250V直至1700V的產品路線圖,顯示GaN的電壓能力已接近甚至可取代SiC。在AI伺服器功率密度不斷攀升下,GaN能以更小體積、更高切換頻率與更佳效率滿足資料中心對能源成本與空間利用的雙重要求。
PowiGaN的導入,代表高壓GaN已從汽車級市場跨入超大規模AI伺服器供電架構。隨著800VDC架構逐步商用化,未來數年高頻、高壓、高整合度的GaN IC將有望成為資料中心主流元件,加速AI時代的能源效率革命。