英諾賽科遭國際巨頭起訴，這項技術(shù)竟能引發(fā)電源市場革命
在本次所提交的起訴狀中，宜普公司詳述了總部位于中國廣東的英諾賽科公司招募兩名宜普公司員工并擔(dān)任其首席技術(shù)官和銷售及市場主管的相關(guān)細節(jié)。 兩人入職后不久，英諾賽科便推出了一套與宜普公司明顯相同的產(chǎn)品，并自稱其產(chǎn)品在關(guān)鍵性能指標上的表現(xiàn)與宜普公司產(chǎn)品幾乎相同。 近期，英諾賽科又宣稱其許多產(chǎn)品與市場上現(xiàn)有產(chǎn)品（包括宜普公司的產(chǎn)品）“完全兼容"。此外，英諾賽科還策劃了大膽而積極的營銷活動，向宜普公司的客戶推銷其產(chǎn)品套件。
宜普公司聯(lián)合創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官Alex Lidow博士表示，“我一直堅信公平合作是全球科技市場的根基。只有通過合作，我們才能釋放氮化鎵技術(shù)的潛力，支持世界能源安全，并助力可持續(xù)發(fā)展目標的實現(xiàn)。 而對知識產(chǎn)權(quán)的有力保護和充分尊重，是相互信任和公平合作的必要條件?！?/span>
氮化鎵技術(shù)，通常稱為 GaN，是一種寬帶隙半導(dǎo)體材料，越來越多地用于高電壓應(yīng)用。這些應(yīng)用需要具有更大功率密度、更高能效、更高開關(guān)頻率、更出色熱管理和更小尺寸的電源。除了數(shù)據(jù)中心，這些應(yīng)用還包括 HVAC 系統(tǒng)、通信電源、光伏逆變器和筆記本電腦充電電源。
GaN將帶來電源管理變革
德州儀器 GaN 產(chǎn)品線負責(zé)人 David Snook 表示：“氮化鎵是提高功率密度和提高多種應(yīng)用中電源系統(tǒng)和電源效率的關(guān)鍵一步。在設(shè)計中使用 GaN 的公司數(shù)量正在迅速增長。降低功耗和提高效率至關(guān)重要。”
在過去 60 多年里，硅一直是半導(dǎo)體電源管理元件的基礎(chǔ)，這些元件將交流 (AC) 轉(zhuǎn)換為直流 (DC)，然后根據(jù)各種應(yīng)用需求將直流電壓輸入進行轉(zhuǎn)換，從手機到工業(yè)機器人，不一而足。隨著元件的改進和優(yōu)化，硅的物理特性已得到充分應(yīng)用。如今，在不增加尺寸的前提下，硅已無法在所需的頻率下提供更高功率。
因此，在過去十年間，許多電路設(shè)計人員轉(zhuǎn)向采用 GaN，以便在更小的空間里實現(xiàn)更高功率。許多設(shè)計人員對于該技術(shù)將在未來創(chuàng)新中發(fā)揮的潛能充滿信心，主要歸因于以下三點：
原因 1：GaN 已取得發(fā)展。
做為半導(dǎo)體應(yīng)用，盡管 GaN 相對于硅來說較新，但已經(jīng)發(fā)展了多年并具有一定可靠性。德州儀器 GaN 芯片通過了 4,000 萬小時以上的可靠性測試。即使在數(shù)據(jù)中心等要求嚴苛的應(yīng)用中，其有效性也顯而易見。
David 表示：“隨著消費者和企業(yè)對人工智能、云計算和工業(yè)自動化等應(yīng)用的數(shù)據(jù)量的需求不斷增長，全球范圍內(nèi)需要越來越多的數(shù)據(jù)中心。要使數(shù)據(jù)中心在不會過量增加能耗的前提下上線，需要實現(xiàn)更高效的服務(wù)器電源，而 GaN 是實現(xiàn)這類電源的關(guān)鍵技術(shù)。”
原因 2：使用 GaN 的系統(tǒng)級設(shè)計可節(jié)省成本。
盡管現(xiàn)在按芯片級別比較，GaN 比硅昂貴，但 GaN 所帶來的整個系統(tǒng)的成本優(yōu)勢、效率和功率密度的提高超過了初始投資的價值。例如，在 100 兆瓦數(shù)據(jù)中心中，使用基于 GaN 的電源管理系統(tǒng)，即使效率增益僅為 0.8%，也能在 10 年間節(jié)約 700 萬美元的能源成本。節(jié)約的能源足夠 80,000 個家庭，也就是大約一個小型城市，使用一年。
德州儀器電源設(shè)計服務(wù)團隊總經(jīng)理 Robert Taylor 表示：“GaN 技術(shù)可在較高頻率下運行，進而可實現(xiàn)一些具有更低物料清單成本的拓撲和架構(gòu)。得益于較高的運行頻率，工程師還可以在設(shè)計中選擇較小型的其他元件。GaN 提供了硅芯片所不支持的拓撲，使得工程師可以靈活優(yōu)化其電源設(shè)計?！?/span>
原因 3：通過集成提升了性能和易用性。
GaN FET 需要專用的柵極驅(qū)動器，這意味著需要額外的設(shè)計時間和工作量。不過，德州儀器通過在芯片中集成柵極驅(qū)動器和一些保護功能，簡化了 GaN 設(shè)計。
David 表示：“集成驅(qū)動器有助于提高性能并提供更高的功率密度和更高的開關(guān)頻率，從而提升效率并降低整體系統(tǒng)尺寸。集成提供巨大的性能優(yōu)勢并使用 GaN 簡化設(shè)計，可使設(shè)計人員更大程度地利用這項技術(shù)的優(yōu)勢。”
氮化鎵消費類應(yīng)用覆蓋更多場景，推動行業(yè)創(chuàng)新
據(jù)yole預(yù)測，2027年氮化鎵在消費類領(lǐng)域的市場規(guī)模將達到9.647億美元，年復(fù)合增長率達到52%，消費行業(yè)將占整個行業(yè)的48%。以快充為代表的消費類領(lǐng)域仍然是氮化鎵應(yīng)用的主要驅(qū)動力。
據(jù)市場資料顯示，支撐氮化鎵快速上量的市場集中在消費類領(lǐng)域，如手機、筆電、電動車快充等。據(jù)悉，英諾賽科目前已經(jīng)與OPPO、vivo、小米、聯(lián)想、榮耀、摩托羅拉等頭部手機品牌展開合作，逐步將氮化鎵充電器作為手機標配充電器投入市場，用戶接受度極高；安克、倍思、綠聯(lián)、努比亞等消費類電商也紛紛推出采用英諾賽科氮化鎵芯片的快充產(chǎn)品，包括安克聯(lián)合英諾賽科、南芯等發(fā)布的基于AllGaN技術(shù)的全氮化鎵快充，也迅速成為熱潮；與此同時，雅迪、臺鈴等電動兩輪車廠商標配的氮化鎵快充也迅速上量；2022年OPPO聯(lián)合英諾賽科在手機內(nèi)部主板首次導(dǎo)入英諾賽科40V 氮化鎵芯片，實現(xiàn)手機內(nèi)部氮化鎵應(yīng)用“零”的突破。
除了龐大的消費電子市場，數(shù)據(jù)中心、汽車電子、新能源領(lǐng)域在AI、通信、自動駕駛、儲能等新技術(shù)的推動下，形成了氮化鎵相關(guān)器件的需求趨勢，機構(gòu)分析指出，英飛凌收購GaN Systems正體現(xiàn)了GaN在汽車、數(shù)據(jù)中心、工業(yè)等應(yīng)用領(lǐng)域的未來發(fā)展前景。據(jù)了解，國內(nèi)頭部車企已經(jīng)率先將英諾賽科氮化鎵用于車載激光雷達產(chǎn)品上，并實現(xiàn)量產(chǎn)。
數(shù)據(jù)中心早已對氮化鎵趨之若鶩。一方面，在PUE逐漸成為新數(shù)據(jù)中心建設(shè)、舊數(shù)據(jù)中心改建的硬性指標后，基于氮化鎵的服務(wù)器電源在實現(xiàn)更高功率密度的同時，更容易做到鈦金級別的能效。另一方面，與汽車48V汽車系統(tǒng)一樣，數(shù)據(jù)中心供電架構(gòu)也面臨轉(zhuǎn)變。對于云服務(wù)廠商來說，48V DC/DC轉(zhuǎn)換器帶來的體積優(yōu)勢，將進一步為數(shù)據(jù)中心降本增效。在今年三月份展會現(xiàn)場，英諾賽科對全鏈路氮化鎵數(shù)據(jù)中心解決方案做了全面介紹，并在現(xiàn)場展示采用InnoGaN 設(shè)計的全套方案，包括鈦金級2KW PSU，48V-12V 600W/1000W 電源模塊等，據(jù)介紹，全鏈路氮化鎵方案能夠幫助數(shù)據(jù)中心供電系統(tǒng)減少50%的損耗。
隨著氮化鎵技術(shù)的不斷升級和迭代，各廠商的氮化鎵產(chǎn)品也逐漸豐富起來，而新市場、新領(lǐng)域的應(yīng)用需求也對氮化鎵的性能、產(chǎn)能及成本提出了更高的要求。以英飛凌、英諾賽科、安世半導(dǎo)體為代表的氮化鎵IDM企業(yè)或?qū)⒊蔀楣?yīng)主力。但英飛凌、安世半導(dǎo)體等仍停留在6英寸規(guī)模。英諾賽科是全球唯一一家8英寸硅基氮化鎵IDM廠商，當前產(chǎn)能可達到每月10000片，相比之下，其產(chǎn)品在規(guī)模化量產(chǎn)和性價比方面優(yōu)勢更為明顯，集設(shè)計、研發(fā)、生產(chǎn)、銷售于一體，也更能實現(xiàn)產(chǎn)品快速迭代，加速實現(xiàn)氮化鎵行業(yè)生態(tài)的構(gòu)建。
