AI 算力

三代宽禁带半导体（尤其是碳化硅-SiC和氮化镓-GaN）功率器件，以其耐高压、耐高温、高频高效的特性，正成为提升AI算力基础设施能源效率的关键。

提升能效，应对高功耗挑战
AI算力需求激增，数据中心能耗惊人。SiC和GaN功率器件能显著降低能源转换损耗。在服务器电源（PSU）中，采用SiC MOSFET的电源模块整机效率可超97%+，相比传统硅基方案，电能损耗可大幅降低。

高压直流供电（HVDC）与高功率密度
为应对单机架功率超过200kW时传统架构配电效率骤降的挑战，业界探索采用800V HVDC架构。SiC和GaN功率芯片能构建新型固态变压器（SST）系统，将13.8kV交流电直接转换为800V直流电，省去多级转换环节，提升电力传输效率5%，并减少铜材用量45%。同时，GaN器件的高频特性允许使用更小的磁性元件，使电源整体尺寸缩小30%～50%，完美适配对空间要求苛刻的数据中心。

冷却与系统可靠性
SiC材料的高热导率（约是硅的3倍）和GaN器件的低发热特性，可大幅缩减数据中心的冷却需求，简化冷却系统设计，有助于降低数据中心整体PUE，提升系统可靠性。

总之，三代宽禁带半导体功率器件通过提升能效、增加功率密度和增强可靠性，为AI算力的持续增长提供了至关重要的“电力心脏”支撑，是突破高算力能耗瓶颈的核心技术之一。