英飞凌GaN器件切入英伟达800V AI供电链

近日，英飞凌在英伟达柏林GTC开发者大会期间宣布，进一步深化与英伟达在AI数据中心供电领域的合作。

英飞凌官方表示，双方将基于氮化镓（GaN）功率器件，共同开发适配800伏直流（800 VDC）架构的高压中间总线转换器（IBC）方案，合作范围同时覆盖电源路径保护器件与热插拔控制器。英飞凌提供GaN半导体技术与知识产权，英伟达输出AI基础设施的应用经验与系统需求。这一合作延续了双方自2025年启动的800V直流供电项目，但将合作重心从系统架构进一步聚焦到了GaN器件这一核心组件上。

机柜功率逼向兆瓦级，低压大电流分配走到物理极限

AI供电架构从48V、54V向800V直流演进，是功率密度倒逼的结果。以英伟达自身平台为例，GB300 NVL72机架的功率约为120kW，而下一代Rubin Ultra（Kyber）机柜的目标已指向600kW，并继续向兆瓦级靠拢。

在600kW量级下，如果沿用传统的48V低压直流分配，总电流将高达12500A，母线直径需要接近60mm，发热损耗是800V方案的数十倍，在机柜空间和散热预算内已经不可行。

800V HVDC采用高电压、低电流的方式输送同等功率，从而压缩铜耗并减小母线截面积。但电压提上去之后，如何从800V稳定、高效地降到GPU所需的50V、12V甚至更低，成为供电链路中难度极高的环节。这一级正是高压IBC承担的环节。

英飞凌表示，IBC是AI数据中心供电链路中“最关键、要求最高的转换级之一”。传统硅基器件在这一级面临难以兼顾的物理矛盾。为了缩小电源模块体积，设计需要不断提高开关频率，以此缩小变压器和电感等无源器件的尺寸；但传统硅基器件一旦提升频率，开关损耗便会激增，导致发热难以控制。由此，供电链路的物理瓶颈从架构设计转移到功率半导体本身。

GaN把开关频率推至1MHz，IBC效率与密度同步提升

英飞凌选择用GaN功率器件来破解这一难题。与硅基方案相比，GaN的突出优势在于开关速度显著更快、损耗更低。英飞凌披露，在IBC环节，GaN器件可将开关频率提升至1MHz量级。这不仅让无源器件的体积得以大幅压缩，也直接转化为AI机柜功率密度的提升和板级高度的缩减。

英飞凌此前发布的基于CoolGaN的高压IBC参考设计给出了实测结果：采用650V CoolGaN开关配合EiceDRIVER栅极驱动器和PSoC控制器，其800VDC至50V方案满载效率超过98%；800VDC至12V方案峰值效率达到98.2%、满载效率97.1%。该方案功率密度为2.5kW/in³，设计尺寸仅为60×60×11mm。

英飞凌的GaN产品组合覆盖800V到50V、12V和6V的全转换比范围。从器件层面看，CoolGaN 650V G5系列相比前代和主要竞品，输出电容储能降低最高50%，漏源电荷和栅极电荷改善最高60%，这些底层参数的改善，是IBC级效率与频率指标得以实现的工程基础。

GaN供电地位确立，硅基向宽禁带半导体加速交棒

这次深化合作，将英飞凌在英伟达800V供电链中的角色，从系统级参与者进一步锁定为GaN器件的核心供应商之一。英飞凌CEO Jochen Hanebeck对此的判断是，GaN基系统方案是下一代数据中心的关键支撑技术。

在行业层面，这一合作标志着AI数据中心的核心供电器件，正在从统治了数十年的传统硅基IGBT/MOSFET，向以GaN为代表的宽禁带半导体加速迁移。在AI机柜迈向兆瓦级的当下，硅基器件的物理特性已逼近极限，而GaN凭借高击穿电场、高开关频率的特性，成为突破供电瓶颈的主流备选方案。

一旦英伟达这样的算力霸主在其头部平台上完成了器件标准的验证与锁定，后续全球服务器电源模块的设计走向，都会加速向GaN路线倾斜。英飞凌在GaN制造上的长期积累和自有产能布局，正是其在这一轮功率半导体技术演进中抢下先发位置的核心优势。

当然，从确立技术路线到规模化商用，中间仍隔着量产与成本的考验。GaN在IBC环节的渗透深度，取决于其从参考设计走向客户机架量产的周期，以及相对成熟硅方案的成本收敛速度。英飞凌已在推进300毫米（12英寸）GaN晶圆产线，计划在2026年底至2027年实现规模化量产。这一节点的兑现程度，将直接决定GaN在800V供电链中从“高端选项”走向“普惠标配”的速度。接下来的两三年，将是GaN在AI高压供电链中证明其量产可靠性的关键窗口期。