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双面散热黑科技!英飞凌MOSFET破解AI电源能效困局

发布时间:2025-06-04 责任编辑:lina

【导读】当ChatGPT日耗电50万度的数据震惊行业,AI军备竞赛已悄然转向能效战场。英飞凌科技(FSE:IFX)近日宣布,其OptiMOS™ 6 80V功率MOSFET成功量产应用于全球TOP3芯片厂商的AI服务器中间总线转换器(IBC),在48V转12V关键链路实现能效突破。测试数据显示,该方案使单机架年节电量突破1万度,相当于为25辆特斯拉Model 3充满电的能量储备。


当ChatGPT日耗电50万度的数据震惊行业,AI军备竞赛已悄然转向能效战场。英飞凌科技(FSE:IFX)近日宣布,其OptiMOS™ 6 80V功率MOSFET成功量产应用于全球TOP3芯片厂商的AI服务器中间总线转换器(IBC),在48V转12V关键链路实现能效突破。测试数据显示,该方案使单机架年节电量突破1万度,相当于为25辆特斯拉Model 3充满电的能量储备。


双面散热黑科技!英飞凌MOSFET破解AI电源能效困局


技术难题与颠覆性优势


双面散热黑科技!英飞凌MOSFET破解AI电源能效困局


三大技术亮点


1. 封装革命

● 双面铜柱连接:热传导路径增加200%

● 0.3mm超薄基板:寄生电感降低至1.2nH(较传统SO-8减少60%)


2. 材料突破

● 第六代沟槽栅技术使电子迁移率提升40%

● 晶圆减薄至50μm,通态电阻(Rds(on))达80V电压级全球最低


3. 系统协同

● 与TI TPS546C23控制器协同优化,开关频率提至1MHz

● 动态死区控制使整机效率曲线平坦化(>95%@20%-100%负载)


竞品性能对比(80V/100A级MOSFET)



双面散热黑科技!英飞凌MOSFET破解AI电源能效困局

*数据来源:英飞凌DS_v1.2_2025 / DigiKey产品库实测*


攻克的核心技术挑战


1. 热密度死亡螺旋

● 传统封装:150W功耗时结温达125℃(环境25℃)

● 突破方案:DSC封装+导热硅脂界面材料(导热系数8W/mK)


2. 高频开关振铃抑制

● 优化驱动环路电感:<3nH(PCB布局专利EP4128766)

● 电压尖峰抑制至<60V(100A/ns切换速率下)


典型应用场景


● AI服务器电源

      ● NVIDIA GB200 NVL72机柜:每柜集成288颗,总损耗降低1.2kW

液冷系统温差缩减至8℃(原方案15℃)


● 边缘AI设备

      ● 无人机快充模块:体积压缩40%,30分钟充入80%电量


● 自动驾驶计算平台

      ● 耐受200G机械冲击(MIL-STD-810H标准)


市场前景


据Omdia预测,2027年AI电源MOSFET市场规模将达$84亿:

● 80V中压器件年复合增长率达26%

● 双面散热渗透率将从2025年18%升至45%

OptiMOS™ 6已用于AMD/Xilinx新一代加速卡,预计三年内占据数据中心市场35%份额。


结语


当一颗5×6mm²的MOSFET在2000架数据中心年省10GWh电力时,其价值已超越电子元件本身——它标志着功率半导体从“性能满足”迈向“能效定义” 的时代拐点。英飞凌通过DSC封装与第六代沟槽技术的协同创新,为AI算力爆发与碳中和目标找到了关键交集点。这场革命的终极启示或许是:真正的技术突破,永远发生在芯片散热路径的最后一毫米。


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