日前,湖北九峰山实验室宣布,其团队研发的氮化镓电源模块已完成概念验证,即将开始中试验证,预计3—5年内量产。该成果有望应用于AI算力中心的服务器电源,从而大幅降低能耗。
九峰山实验室相关负责人对上证报记者表示,与传统电源模块芯片相比,氮化镓作为第三代半导体材料,其材料性能决定了适用于电源模块应用场景。如果把硅基氮化镓芯片装入电源模块中,替代传统电源模块芯片使用的硅材料,可实现用电损耗降低30%,还能使模块体积缩小30%,成本降低约50%。以一座容量1GW的数据中心为例,预计将使用100万个氮化镓电源模块。
据国际能源署《2025年电力年中更新报告》预测,伴随着工业扩张、数据中心扩建、全球电气化进程加快等多重驱动因素,2025年全球电力需求将同比增长3.3%,到2026年增速将进一步升至3.7%。同时,随着全球AI技术快速发展,AI算力需求呈指数级增长,导致全球AIDC投资及其电力需求高速增长。
据新思界产业研究中心预测,中国AIDC市场规模将由2024年的约1000亿元增长至2030年的约6000亿元,年均复合增长率为34.80%。国金证券研报显示,数据中心的设备投资成本占数据中心建设投资成本比例约70%—80%,其中供配电系统投资成本占设备投资成本比例约10%—15%。据测算,2032年全球数据中心供配电系统市场规模将达450.34亿美元至722.02亿美元。
据介绍,在算力中心中,电源模块将机柜高压电“转换”成XPU(专用处理器)所需的低压电,约占中心总用电量的11%。
一家电力设备行业上市公司有关负责人对上证报记者表示,氮化镓电源模块技术比较新,主要应用在智算中心的服务器电源模块,而非目前的数据中心。上述人士还表示,氮化镓芯片做的电源模块比硅基的IGBT、碳化硅能耗低效率高,但是成本更高。
对于后续如何降低成本,九峰山实验室相关负责人介绍,一方面通过大规模量产降低工艺成本,更重要的是通过技术革新降低芯片和模块体积,从而降低制造成本。