随着新能源汽车、5G通信及AI算力需求激增，第三代半导体材料碳化硅（SiC）与氮化镓（GaN）的技术路线之争成为全球焦点。AI技术狂飙突进，AI服务器电源功率正以惊人速度攀升，传统硅基方案已“力不从心”。据统计，2025年全球服务器电源市场规模将达316亿元，其中中国市场占比显著。
AI服务器电源需求与挑战随着AI技术的快速发展，AI服务器对电源的需求正经历革命性变化。据预测，2025年全球服务器电源市场规模将超165亿元，年复合增长率超30%。AI服务器电源需满足高功率密度（如10kW以上）、高转换效率（97%以上）及低延迟等严苛要求，传统硅基方案因开关损耗大、散热需求高，已难以应对。
碳化硅SiC和氮化镓GaN等新型材料成为技术突破的关键。SiC和GaN器件凭借耐压高、损耗低的特性，可将电源效率提升2-5个百分点，功率密度翻倍。例如，英飞凌已验证Si、SiC、GaN组合方案可显著提升数据中心可靠性。
事实上，AI服务器电源面临四大核心挑战：
高功率密度：传统超结MOSFET因开关损耗大，散热需求高，限制了功率密度提升；高压GaN器件虽具备高开关频率优势，但热稳定性问题仍需解决。
高效率：超结MOSFET在高频应用中损耗增加，效率受限；高压GaN器件在高电流下存在导通损耗问题。
高可靠性：超结MOSFET在高电压高电流条件下易出现热失控；高压GaN器件对驱动电路要求极高，可靠性受驱动设计影响大。
快速动态响应：AI服务器负载变化迅速，电源需快速响应。传统器件动态响应速度受限于开关速度和寄生参数。
未来，随着SiC和GaN技术的成熟，AI服务器电源将迈向更高效率、更高可靠性的新阶段，为全球算力基础设施的快速发展提供坚实支撑。
碳化硅在AI算力的未来发展随着大规模AI模型、自动驾驶、智能制造等应用的推进，对高效功率管理的需求将持续提升，碳化硅器件的市场空间将不断扩大。
碳化硅功率模块也将持续发展和优化，集成更多功能，如嵌入式智能控制等，以提高AI数据中心和高性能计算系统的电源管理能力。此外在特定高频和高功率应用中，碳化硅在未来可能与氮化镓混合使用，以实现更优的能效和散热性能。
SMC桑德斯微电子根据客户需求设计和生产半导体相关产品。2015年，SMC布局碳化硅产品的设计、研发与制造，并推出了一系列节能可靠、高性价比的大功率碳化硅产品器件，可广泛运用于包括AI算力、新能源汽车、光伏、储能、电源等各个领域。
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