人工智慧運算效能的快速提升，正迫使資料中心電源架構進行根本性重新設計，而氮化鎵（GaN）正成為滿足產業不斷提高的效率和功率密度要求的關鍵技術。

在 EE Power Asia 2026 Spark Session上發表演講時，宜普電源轉換公司（EPC）執行長Alex Lidow博士與EPC直流／直流行銷及系統工程副總裁Jason Zhang闡述了為何隨著GPU功耗持續攀升，傳統矽功率元件正逐漸接近其實際應用極限。

據Zhang介紹，在三代GPU的發展過程中，人工智慧加速器的功耗已增長至原來的四倍。預計在未來兩年內，單個GPU的功耗將高達5 kW，而其核心電壓低於1 V，所需電流將接近10,000 A。

Maurizio Di Paolo Emilio，EPC 市場傳播總監

人工智慧的快速發展正迫使資料中心重新思考其電源架構。傳統伺服器設計從未考慮過支援現代 AI 工作負載所需的極高功率密度。這些設施正日益演變為我們所稱的「AI 工廠」，其首要目標是在有限的實體空間內最佳化運算能力。

實現這一轉變的關鍵技術之一是採用 800 VDC 配電。高電壓方案使機架級功率能夠從傳統水準擴展到百萬瓦級，這對於下一代加速器平台至關重要。將 800 V 直流電直接供給運算子系統會在絕緣協調和元件應力方面帶來新的挑戰，但同時也為重新思考隔離方式提供了機會。在這方面，輸入串聯輸出並聯（ISOP）轉換器拓撲因其模組化、可擴展性和高效率而越來越受到重視。

By Jason Zhang, Vice President of DC-DC Marketing and System Engineering, EPC

Power delivery has become a critical design challenge in AI data centers. As GPU power requirements continue to increase, designers face growing demands to improve power conversion efficiency while reducing converter size and thermal losses. These requirements are driving the adoption of wide-bandgap semiconductor technologies, particularly gallium nitride (GaN), in the intermediate bus conversion stages of modern AI power architectures.

In this context, Efficient Power Conversion (EPC) has introduced the EPC2378, a 25 V GaN FET, and the EPC2370, an 18 V GaN FET. Both are part of the company's latest Gen 7 product family, optimized for secondary-side synchronous rectification in high-current DC-DC converters. The EPC2378 features a typical R_DS(on) of 410 µΩ and a gate charge of 34 nC, while the EPC2370 offers a typical R_DS(on) of 280 µΩ and a gate charge of 26 nC. Both devices are housed in a compact, thermally enhanced 3.3 × 3.3 mm PQFN package with an exposed substrate that supports dual-sided cooling. In addition to minimizing conduction losses, the devices are designed with low gate charge to reduce switching losses at a switching frequency of 1 MHz, improving overall efficiency and power density.

作者：Alex Lidow，宜普電源轉換公司（EPC）執行長；Alejandro Pozo，宜普電源轉換公司（EPC）應用工程總監；Michael De Rooij，宜普電源轉換公司（EPC）GaN 應用研究員

人工智慧正以前所未有的速度融入我們的職業與個人生活。透過簡化軟體開發、應對複雜的分析挑戰，以及自動化日常文件工作，AI 不再只是一項工具，而是我們創造與解決問題方式的根本性轉變。

這些新一代 AI 伺服器 的代價，很大程度上來自電力需求的指數級成長。功耗的核心是圖形處理器（GPU），它由數十億個微型電晶體構成，這些電晶體緊密整合在矽基板上，特徵尺寸小至 20 Å（約等於 DNA 分子雙螺旋的寬度）。啟動這些數十億個處理單元所需的功率，正以與其運算能力同樣快的速度增加。表 1 以 Nvidia 發布的至 2028 年路線圖為例進行說明。

EPC 登上 Semiconductor Network Korea 封面，重點介紹其面向人形機器人和自主無人機馬達驅動的最新 GaN 創新。

隨著機器人和 UAV 應用持續發展，設計人員正在尋求能夠實現更高效率、更高功率密度以及更小系統尺寸和重量的解決方案。EPC 的增強型 GaN FET 透過實現更快開關速度、更低功率損耗以及優於傳統矽解決方案的卓越動態性能，協助應對這些挑戰。

技術先驅、地緣政治資產和策略擴展候選者 — 在 PCIM Europe 2026 期間與 EPC 執行長 Alex Lidow 進行第一手研究後更新

Efficient Power Conversion Corporation（EPC）是將增強型氮化鎵（eGaN）從工程概念轉化為商用功率元件平台的公司之一。EPC 由 Alex Lidow 於 2007 年創立，他是矽功率 MOSFET 的共同發明人，並曾擔任 International Rectifier 執行長。EPC 於 2009 年推出首批商用 eGaN 電晶體，此後建立了專注於 GaN 功率元件、積體電路、車規級元件以及面向太空和國防應用的抗輻射產品組合。

這份 Version 3.0 SGI™ Research Report 納入了 GeoTechNexus 在德國紐倫堡 PCIM Europe 2026 期間取得的最新第一手研究成果。在該會議上，執行長 Alex Lidow 透露，他與一位共同投資者已向 EPC 投資超過 2.5 億美元，並確認公司認為其仍然大約領先競爭對手兩代 GaN 技術。

本期的下一篇文章是由經驗豐富的音訊測量愛好者 Stuart Yaniger 撰寫的一篇評測，探討 Efficient Power Conversion（EPC）面向 最新 EPC2307 eGaN FET 推出的 EPC9192 參考設計。正如他的標題所說，這是一種新的 GaN 技術選擇，鼓勵開發人員設計高性能 D 類音訊放大器。EPC 推出了新的 EPC9192 參考設計，透過模組化設計實現高功率和高效率，而 audioXpress 的評測也確認了該品牌 200 V EPC2307 eGaN FET 在接地參考、分離式雙電源單端（SE）設計中的性能能力，額定可在 4Ω 負載下為每個聲道提供 700 W 輸出功率。文章還探討了 EPC GaN 功率元件為何因採用原生增強型橫向 GaN-on-silicon 高電子遷移率電晶體（HEMT）而實現差異化，從而無需採用串疊架構，並避免了低電壓下相關的 R_DS(on) 懲罰。這使 EPC 元件在 15 V 至 200 V 範圍內尤其具有競爭力。

為AI工廠賦能：EPC GaN解決方案如何助力NVIDIA MGX架構實現效能飛躍

數位世界正進入一場新的AI工業革命，資料中心正在轉型為能夠大規模產生智慧的AI工廠。AI不再只是一個軟體議題；它也正迅速成為一個基礎設施議題。現代工作負載正從簡單的人與AI互動，轉向AI與AI協作，在這種模式下，代理式模型能夠協調任務、自主推理，並在超長token序列中運作。這給基礎設施帶來了新的壓力：系統不僅需要更強的原始運算能力，還必須滿足對延遲、熱管理和能源效率的嚴格要求。為了了解AI工廠如何在實務中建構，NVIDIA MGX™為可擴充、靈活的加速運算基礎設施提供了模組化基礎。雖然MGX解決了基礎設施模組化和更快部署的問題，但另一個更嚴重的瓶頸正在形成：電源傳輸。隨著AI系統變得更複雜、更密集，電源轉換效率對於維持效能和效率至關重要。一項關鍵使能技術是Efficient Power Conversion（EPC）的氮化鎵（eGaN®）解決方案，它可提供下一代AI基礎設施所需的效率、功率密度和熱性能。

作者：Maurizio Di Paolo Emilio

衛星酬載架構正在從固定功能處理鏈轉向靈活的運算基礎設施，能夠直接在軌支援動態工作負載。這一轉變反映了太空系統工程領域更廣泛的變革，即太空船越來越需要在不完全依賴地面處理資源的情況下執行訊號處理、感測器融合、異常偵測和人工智慧推理。

來自 EPC 與德州儀器（Texas Instruments）的專家說明，為什麼 GaN 在關節層級的人形機器人馬達驅動設計中占據主導地位。

一台人形機器人約需要 40 到 80 顆馬達來驅動四肢與軀幹，而每隻手還包含十多顆額外馬達，以重現靈巧操作能力。高密度的獨立致動器帶來了複雜的電力電子整合挑戰，且必須在人類尺寸限制內完成封裝。

在 Efficient Power Conversion，我們正在利用 eGaN 技術開拓電力電子新領域，該技術使系統更小、更快、更高效。從機器人和無人機到人工智能和太空，EPC 幫助工程師簡化設計，並實現下一代創新。

由 Marco Palma，馬達驅動系統及應用部門主管，以及 Maurizio Di Paolo Emilio，高效能功率轉換（EPC）市場通訊部門主管撰寫

氮化鎵 (GaN) 功率器件正在推動新一代高效能、高功率密度的馬達驅動系統。與傳統的矽 MOSFET 相比，GaN 晶體管具有顯著較低的閘極電荷、減少的輸出電容以及非常低的導通電阻，使得功率轉換器能夠在更高的開關速度下運行。因此，基於 GaN 技術的馬達變流器能夠實現超過 100 kHz 的切換頻率，同時減少導通和切換損耗。這些特性使得被動元件更小、效率更高且系統設計更為緊湊。

Bodo的電力系統 － 五月刊

閱讀更多…

與現有的矽MOSFET相比，GaN提供了更快的切換速度和更高的效率。需求在AI伺服器電源、轉接器、UPS系統和電動車充電器等廣泛的應用中迅速增加。特別是在基於48V的電源架構中，應用GaN可以減少超過20%的功率損失，使其成為數據中心和高性能計算環境中的關鍵技術。在這些趨勢中，預計功率半導體市場將圍繞GaN重新組織，而現有的MOSFET和驅動IC市場——目前價值超過200億美元——也在經歷迅速的變化。像EPC這樣的公司正在加速過渡到GaN IC，同時持續的技術進步正在推動系統效率的提高、尺寸的縮小和可靠性的提升。在韓國，對GaN解決方案的需求也在穩步增加，特別是在電動車、可再生能源和電池系統等應用中。GaN作為一項核心技術，正受到關注，因為它在提高功率效率的同時，還能實現更緊湊和輕巧的設計。

隨著人工智慧基礎設施遷移到800伏特配電，以及仿人機器人將功率電子直接嵌入關節中，第七代氮化鎵和集成氮化鎵IC正在使得15伏至40伏特關鍵範圍內的效率更高、切換速度更快，並顯著提高功率密度 — 重新塑造硬件開發團隊如何處理下一代轉換架構的方式。

隨著人工智慧基礎設施向兆瓦級機架和800伏特配電架構擴展，以及仿人機器人將功率電子直接推進到關節和執行器中，對轉換效率、密度和動態性能的要求已經根本改變。傳統的基於矽MOSFET的設計越來越受到切換損耗、熱限制和物理尺寸的限制 — 特別是在支撐電機驅動器、點負載轉換器和分布式機器人電源階段的15伏至40伏範圍內。

由 Maurizio Di Paolo Emilio, EPC 高效能功率轉換公司市場傳播總監撰寫

隨著從傳統自動化向移動機器人的持續轉變，驅動電子設計需求正在發生顯著變化。穿戴技術、仿人機器人和空中平台中整合的執行器同時受到體積、質量、效率、聲學排放和動態響應的限制。在這些應用中，變頻器成為電機機械結構的緊密結合組件，而不再是外圍的電源階段。

在這段來自APEC的影片中，EPC的應用工程總監Alejandro Pozo介紹了公司最新的低壓eGaN FET解決方案，用於高電流降壓轉換器。他展示了幾塊評估板，這些板子配備了40V、25V和15V的裝置，能夠提供高達50A的電流，並且效率驚人，即使沒有散熱片也能保持非常低的熱升。Alejandro還特別介紹了小巧的EPC90175半橋板，以及它與標準控制器和測量硬件的整合，這些都用於在要求苛刻的應用中進行精確測試。

仿人機器人的發展正在改變馬達驅動電子設備的需求。在傳統的工業驅動中，變流器通常安裝在外部櫃子中，透過電纜與馬達連接。然而，在仿人機器人中，執行器必須安裝在模仿人類動作的關節中，如肩膀、肘部、手腕甚至手指。這種架構的轉變迫使功率電子設備遷移到馬達外殼內部，其中空間、熱散失和動態響應的要求顯著地更具挑戰性。

在這段來自APEC的影片中，EPC的馬達驅動系統及應用部門主管馬可·帕爾瑪（Marco Palma）介紹了基於氮化鎵（GaN）技術的先進馬達驅動參考設計。他首先介紹了EPC91122參考設計，該設計特點是使用EPC33110三相功率模組來驅動中型無人機馬達和高扭矩的仿人機器人關節。隨後他介紹了EPC91121，這是一款為電動工具設計的高度整合板，基於EPC最新的第七代40V GaN裝置。這兩個平台都展示了緊湊的外形尺寸、高效率以及從250W到5kW的易於擴展性，適合快速原型製作。

在過去幾年中，寬禁帶半導體的採用出現了驚人的增長，這似乎是一個朝著取代傳統硅產品的穩固趨勢。碳化矽已成功針對電動車和充電基礎設施，而氮化鎵 (GaN) HEMT最初則進入以消費者為導向的應用，主要是充電器和轉接頭。然而，GaN 的多功能性遠超過單純作為製造更輕更薄充電器的 MOSFET 替代品。

在這次的網絡研討會中，Efficient Power Conversion (EPC) 的 GaN 應用研究員 Michael De Rooij 展示了一款高性能的 800 V (±400 V) 至 12.5 V 隔離轉換器，用於下一代伺服器電源系統。他解釋了使用八個交錯模組的串聯輸入（輸入串聯，輸出並聯）架構，結合半橋主橋與推拉式次級橋，以減少紋波電流、最小化電容並改善熱分佈。講者詳細介紹了低壓 GaN FET 的使用、隔離與閘極驅動方案，以及測量效率超過 98%。他最後介紹了一款新的 800 V 至 50 V、多千瓦、1 MHz 設計，其功率密度增加了一倍。