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EPCの第7世代GaNがAIとロボット向け低電圧電源に展開へ

EPCの第7世代GaNがAIとロボット向け低電圧電源に展開へ

2 02, 2026

Efficient Power Conversion(EPC)の共同創立者でCEO(最高経営責任者)のAlex Lidow(アレックス・リドウ)は、台湾MakerPROTW誌の特別編集委員のJudith Cheng氏とのインタビューで、現在量産中の第7世代窒化ガリウム(GaN)技術と、従来はシリコンMOSFETが主流だった低電圧用途への影響について説明しました。40 V出力のEPC2366などのデバイスがすでに量産されていることによって、EPCは、GaNを40 V以下の主流の用途の選択肢として位置付けています ―― この市場は、GaNが最初に普及した100 V分野よりも大きい市場です。

Judith Cheng氏との対談で、Lidowは、この世代の画期的な意義を強調しました:「この世代は、私たちにとって非常に重要な一歩です。電圧40 V以下にかかわる設計者は初めて、MOSFETよりもはるかに優れた性能をGaNから得られるようになります」と語りました。

 

Alex Lidow、EPC、CEO(最高経営責任者)

台湾MakerProTW誌、特別編集委員

GaNを低電圧の主流へシフト

最近まで、GaNの利点は通常、40 V以上の高い電圧において最も顕著に発揮され、高速スイッチングと低損失によって、効率と電力密度が大幅に向上していました。ただし、40 V以下の電圧では、シリコンMOSFETが依然として非常に競争力があり、GaNの採用は限られていました。

「以前の世代では、実用的な限界は、40 Vを少し超える程度でした。この点では、MOSFETは、性能とコストの両面で十分に競争力がありました。第7世代GaNは、その障壁を取り除きます」とLidowは述べています。

EPCは、40 V、25 V、15 V以下での高効率な動作を可能にすることで、コンピューティング・システムのPOL(point-of-load、負荷点)コンバータや低電圧レールなどの用途に対応しています。これらの用途は、性能が重要であり、サイズ、効率、熱的制約に非常に敏感な領域です。

「低電圧市場は、汎用品市場ではありません。性能、密度、効率に関して、GaNは今、明確な利点を持っています」とLidowはインタビューの中で付け加えました。

AIサーバー電源のアーキテクチャへの影響

EPCの第7世代デバイスの最も差し迫った用途の一つは、AI(人工知能)データセンターです。現代のAIサーバーは、特に48 Vの電力分配段において、すでに高電圧でGaNに大きく依存しています。残された機会は、負荷に近い部分にあります。ここでは、12 Vレールは依然としてMOSFETが実装されることが一般的です。

AIアプリケーションについて、Judith Cheng氏に質問されたLidowは、効率向上を強調しました: 「今日のほとんどのAIシステムでは、48 Vから12 Vへの変換段であり、すでに当社の100 VのGaNデバイスを介して電力が供給されています。今回、変化は出力側です。設計者は、40 Vの第7世代デバイスで、12 VのMOSFETを置き換えられ、はるかに高い電力密度を実現できます」と述べました。

AIアクセラレータの電力と複雑さが増大し続けるにつれて、電力供給が制約要因になってきています。損失を低減し、熱を管理するために、800 Vの電力分配から複数の中間電圧に至るまで、新たなアーキテクチャが検討されています。

AIアクセラレータの電力と複雑さが増大し続けるにつれて、電力供給が制約要因になってきています。損失を低減し、熱を管理するために、800 Vの電力分配から複数の中間電圧に至るまで、新たなアーキテクチャが検討されています。

ISOP Block Diagram     
図1:ISOP(入力直列出力並列)の回路ブロック図
00V to 12.5V Board     
図2:800 V入力、12.5 V出力の基板

フィジカルAIとロボットの実現

EPCは、データセンター以外にも、ロボットや、いわゆるフィジカルAIの分野で大きな勢いを見出しています。人型ロボット・システムを含む多くの先進的なロボットは、48 VのDCバスで動作し、サーバー電源のアーキテクチャと密接に連携しています。

Judith Cheng氏とのインタビューで、Lidowはロボットへの影響について次のように述べました: 「ロボットは本質的に、モーター、センサー、そしてAI脳の集合体です。GaNはこれらすべての要素を向上させます」。

モーター駆動用途において、GaNは、より高いスイッチング周波数で高効率に動作できるため、設計者は大型の受動部品、特に電解コンデンサを削減または排除できます。これによって、移動ロボットにとって重要な要件であるシステムの小型・軽量化、信頼性の向上に貢献します。

「数10 kHzではなく、100 kHzでモーターを駆動できれば、モーターはより滑らかで、より高効率で、より長寿命になります。だからこそ、GaNは、ロボットにおいて当然の選択肢になりつつあるのです」とLidowは付け加えました。

一部の高度な人型ロボットにはすでに、モーター駆動回路、DC-DCコンバータ、補助電源レールなど、システムごとに数100個のGaNデバイスが組み込まれています。

自動車の電化に対する関わり

Lidowは、Judith Cheng氏との対談で、自動車向けロードマップについて明らかにしました:「第7世代デバイスは、まだ車載品質品はありませんが、いずれは適格になります。そのプロセスには時間がかかりますが、自動車の設計サイクルとうまく整合しています」。

Lidowは、Judith Cheng氏との対談で、自動車向けロードマップについて明らかにしました:「第7世代デバイスは、まだ車載品質品はありませんが、いずれは適格になります。そのプロセスには時間がかかりますが、自動車の設計サイクルとうまく整合しています」。

48 Vシステムの魅力は、60 Vの安全しきい値を下回りながら、より高い電力を供給できるため、追加の絶縁や感電保護要件を回避できることにあります。この点において、40 VのGaNデバイスは、48 Vのレールを従来の12 Vシステムに変換する上で重要な役割を果たします。

「ここは、まさにEPC2366のようなデバイスが適しているところです。システム全体でGaNを使うことで、48 Vから12 Vへ高効率に変換できます」とLidowはMakePro誌に語りました。

半導体とAIのトレンドにおける台湾の役割

Judith Cheng氏からAIとロボットにおける台湾の役割について問われたLidowは、台湾の戦略的重要性を強調しました:「確かに、当社の製造はすべて台湾で行われており、台湾は現在、半導体製造において世界最高の場所となっています。台湾は、数世代にわたる学術的発展を背景に、素晴らしいインフラと人材を有しています。半導体分野で台湾以上に優れた技術力を持つ地域は他にありません」と述べました。

彼は、チップ分野以外での台湾の貢献についても強調しました:「台湾はDC-DCコンバータの非常に重要な拠点です。台湾のデルタ電子、台湾Lite-On Semiconductor、台湾Acbel Polytechといった企業は、いずれもリーダー的存在です。台湾はAIシステムにも力を入れており、チップも製造しています。モーター制御エコシステムの一部である電動自転車においても、卓越した拠点となっています」。

Lidowは、台湾は、部品やサブシステムの分野では優れているものの、完全な人型ロボット・システムは主に、米国、中国、日本が担っていると指摘しました。それでもなお、台湾は、新しく出てきたロボットやフィジカルAIのトレンドを支える高度なモジュールや部品の重要な供給源であると考えていますと語りました。

エコシステム、教育、そして採用

ロボットなどの新しいアプリケーションは、まだ比較的標準化されていないままなので、EPCはエコシステム・サポートとユーザー教育に重点を置いています。新しい各デバイスには、評価基板が付属し、よりアプリケーションに特化したリファレンス・デザインは、システム・レベルの完全なガイダンスを提供します。

「私たちは、幅広く応用可能な設計に重点を置いています。そのためには、私たちがティーチャ・ユーザーと呼ぶ、次世代のシステムを定義する企業との緊密な連携が必要です」とLidow はMakePro誌のインタビューで説明しました。

「私たちは、幅広く応用可能な設計に重点を置いています。そのためには、私たちがティーチャ・ユーザーと呼ぶ、次世代のシステムを定義する企業との緊密な連携が必要です」とLidow はMakePro誌のインタビューで説明しました。

将来を見据える

第7世代GaNが現在生産中であり、EPCは、低電圧電力変換がGaN採用の次の主要なフロンティアになると考えています。

「第7世代は、既存のGaNデバイスを単に改良するだけではありません。GaNがまだ競争力を持っていなかった市場に、まったく新しい領域を切り開きます。そして、それはAI、ロボット、自動車、その他多くのアプリケーションに影響を与えます」とLidowはJudith Cheng氏とのインタビューで結論づけました。

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