芯耀
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在數(shù)據(jù)中心與服務器電源領域，一場技術革新正席卷全球。谷歌、華為、浪潮、臺達等一眾領軍企業(yè)，紛紛將目光投向氮化鎵（GaN）技術，積極將其引入高性能電源設備?；诘壍男乱淮伣鸺夒娫聪到y(tǒng)，正以勢不可擋之勢，在全球數(shù)據(jù)中心實現(xiàn)規(guī)?；渴?。
4月9日，英諾賽科宣布，長城電源面向AI數(shù)據(jù)中心的鈦金級電源中，采用了其先進的氮化鎵（InnoGaN）技術。這一創(chuàng)新之舉，使得電源的轉換效率突破96%大關，輕松超越全球最高80PLUS鈦金級能效標準，為行業(yè)樹立了新的技術標桿。
基于GaN的服務器電源案例 來源：行家說Research
長城電源為何選擇英諾賽科？英諾賽科是如何為服務器電源氮化鎵設立高性能、易用性和可靠性新標準？本文將解讀英諾賽科兩大氮化鎵方案和3大氮化鎵新產(chǎn)品的技術創(chuàng)新。
英諾GaN助長城破局“效率斷層”：設立性能、易用和可靠性新標準
全球數(shù)據(jù)中心正深陷算力需求激增與能耗失控的雙重矛盾漩渦，這是GaN成為服務器電源“新基準”的核心驅動力。
根據(jù)國際能源署 (IEA) 的數(shù)據(jù)，到2030年，全球數(shù)據(jù)中心的電力消耗將達到3000太瓦時，相當于全球總電力消耗的 10%。相比之下，2025年全球數(shù)據(jù)中心的電力消耗約為4%。
數(shù)據(jù)中心的電能消耗近一半來自于IT設備，電源作為關鍵功能樞紐，其轉換效率對于能耗控制起到重要作用，據(jù)估測，一座10MW智算中心能效每提升1%，即可節(jié)省百萬級的電費支出。
但是傳統(tǒng)服務器鉑金電源依賴硅基MOSFET器件，能效短板問題正不斷突顯。據(jù)浪潮信息旗下元腦服務器公司的分析，智算中心主流的負載區(qū)間為20%-50%，硅基鉑金電源的轉換效率僅為90%-94%，在服務器機箱這一關鍵電能轉換終端環(huán)節(jié)，鉑金電源如同“漏水的燃料艙”，造成高達10%的電能損耗。
而氮化鎵技術以效率躍遷者的姿態(tài)，輕松打破了傳統(tǒng)硅基電源的效率天花板。OCTC《高功率密度服務器電源模塊化設計白皮書（2024）》顯示，在占服務器80%運行時間、處于20%-50%的典型負載區(qū)間時，氮化鎵鈦金電源轉換效率可穩(wěn)定在95.5%-96%以上，有效避免了因“效率斷層”導致的隱性能耗。
據(jù)介紹，長城服務器電源率先采用英諾賽科合封芯片ISG6122TD和ISG6123TD，與傳統(tǒng)電源相比，其輕中載電能損耗可減少30%以上，在20%-50%典型負載區(qū)間較傳統(tǒng)電源提升達4個百分點，實現(xiàn)了超過96%的轉換效率。
據(jù)測算，采用氮化鎵鈦金電源方案，每萬臺服務器每年可節(jié)省電費超200萬元，發(fā)熱量減少50%，帶動空調能耗降低18%，有力推動智算中心PUE向1.2以下突破，實現(xiàn)了“節(jié)能+散熱”的雙重收益。
而長城電源破局“效率斷層”的背后功臣是英諾賽科行業(yè)首發(fā)的大功率合封氮化鎵產(chǎn)品ISG612XTD SolidGaN IC。
ISG612XTD采用TO-247-4封裝，耐壓為700V，Rdson為22m-59m。該系列產(chǎn)品集成精密Vgs柵極驅動器，具備快速短路保護和出色的熱性能，能夠滿足?Titanium Plus?效率的高頻開關，相比傳統(tǒng)方案，功率密度提高一倍以上。
由于常規(guī)氮化鎵的橫向結構器件，為此在導入數(shù)據(jù)中心服務器電源設計時通常面臨外圍參數(shù)匹配和layout布局設計等難題，增加了設計工程師的設計難度。而ISG612XTD兼容IGBT、Si MOSFET、SiC引腳，可直接替換，為電力電子的性能、易用性和可靠性設定了全新標準，有望成為高效率、高安全性的終端應用系統(tǒng)的關鍵器件。
英諾賽科48V技術矩陣，領跑AI服務器供電革命
除了推出應對數(shù)據(jù)中心“效率斷層”的AC-DC方案和700V氮化鎵器件外，英諾賽科還針對AI服務器48V供電架構推出了2kW-8kW全功率段GaN方案矩陣和創(chuàng)新的100V氮化鎵新產(chǎn)品，為眾多AI服務器廠商提供關鍵技術支撐。
●?8kW多相降壓方案
英諾賽科最推出的8kW多相降壓方案采用16相交錯式Buck拓撲結構，輸入電壓范圍為40V-60V，提供兩路獨立的12V/4kW輸出，總功率達8kW。
該方案集成64顆自研100V GaN器件INN100EA035A，結合多相控制技術，實現(xiàn)了98.2%的峰值效率和260W/in3的業(yè)界領先功率密度。其模塊尺寸為124mmx146mmx28mm，以緊湊型設計滿足數(shù)據(jù)中心、人工智能及車載DC-DC對高密度布局的嚴苛要求。
通過氮化鎵高頻特性，該方案將磁性元件體積縮減60%，并在無風冷條件下使器件溫度較硅基方案降低15℃以上，顯著優(yōu)化系統(tǒng)散熱性能。方案支持多相并聯(lián)擴展，可靈活適配不同功率場景需求，其效率與功率密度較傳統(tǒng)Si MOSFET方案提升超1%，為48V供電架構升級提供關鍵技術支撐。
● ?四相2kW降壓電源方案
今年3月，英諾賽科還官宣了兩款全新的四相2kW交錯式降壓電源方案，通過集成INN100EA035A與驅動IC（INS2002FQ），采用四相交錯Buck拓撲結構，實現(xiàn)了98.1%的峰值效率和3.2W/cm3的功率密度。
其功率級模塊尺寸僅為智能手機的1/5，完美適配數(shù)據(jù)中心對高密度、低損耗及散熱性能的嚴苛需求。該方案通過氮化鎵高頻特性將磁性元件體積縮減60%，并在無風冷條件下使器件溫度較硅基方案降低15℃以上，為48V供電架構升級提供關鍵技術支撐。
兩款方案以“雙耦合電感”和“四耦合電感”實現(xiàn)靈活拓展，兩者功率密度與效率均超越頂級Si MOSFET方案1%以上，且可通過模塊化組合擴展至6kW，滿足多領域能效升級需求。
● 雙面散熱氮化鎵INN100EA035A
支撐全場景方案的技術內核，源于英諾賽科在氮化鎵器件層面的持續(xù)突破。
作為DC-DC方案的核心動力單元，INN100EA035A氮化鎵功率晶體管具備3大應用優(yōu)勢。
首先，INN100EA035A是全球首款采用雙面散熱En-FCLGA封裝的100V氮化鎵功率器件，通過雙冷卻技術將導熱率提升65%，顯著降低工作溫度并提高效率。
其次，INN100EA035A超低的導通電阻（3.5mΩ）、低開關損耗及零反向恢復電荷特性，使其成為AI服務器48V電源和GPU供電的理想選擇。相比傳統(tǒng)MOSFET方案，功率密度提升20%，系統(tǒng)損耗降低超35%，同時兼容緊湊型設計，支持高性能、高可靠性應用。
第三，INN100EA035A采用Dual-Cool?封裝，底部源極占位面積與漏極占位面積相匹配，可輕松用高性能低成本?GaN?解決方案取代傳統(tǒng)的?Si MOSFET?解決方案。
● 100V半橋驅動器INS2002FQ
此外，英諾賽科還為四相2kW交錯式降壓電源方案開發(fā)了100V半橋驅動器INS2002FQ，該產(chǎn)品采用3mm×3mm超微型封裝，集成了智能自舉（BST）開關與動態(tài)柵壓監(jiān)控技術。
INS2002FQ驅動器支持3.3V/5V雙電壓輸入，無縫兼容主流DSP平臺，與INN100EA035A氮化鎵功率管協(xié)同工作時，可實現(xiàn)<10ns的死區(qū)時間及98%以上轉換效率。其高頻特性（兼容1MHz開關頻率）與緊湊設計，尤其適配AI服務器電源、新能源汽車48V系統(tǒng)及工業(yè)通信設備，為高密度、高可靠場景提供核心驅動支持。
當算力需求突破摩爾定律的極限，能源效率已成為數(shù)據(jù)中心服務器創(chuàng)新的關鍵指標。英諾賽科聯(lián)合產(chǎn)業(yè)伙伴研發(fā)的GaN技術方案，通過優(yōu)化電力系統(tǒng)架構和材料性能，在提升設備能效的同時顯著降低使用成本，為數(shù)據(jù)中心的可持續(xù)發(fā)展提供了切實可行的技術路徑。
