Mentre il mondo continua ad affrontare le sfide del cambiamento climatico e della sostenibilità ambientale, Infineon Technologies è in prima linea nell’innovazione, sfruttando la potenza di tutti i materiali semiconduttori rilevanti, tra cui silicio (Si), carburo di silicio (SiC) e nitruro di gallio (GaN) per promuovere progressi significativi verso la decarbonizzazione e la digitalizzazione.
Nelle sue previsioni per il 2025 Infineon sottolinea che il GaN (nitruro di gallio) sarà un materiale semiconduttore rivoluzionario, che cambierà il modo in cui affrontiamo l’efficienza energetica e la decarbonizzazione nei settori dei consumi, della mobilità, dell’energia solare residenziale, delle telecomunicazioni e dei data center AI. Il GaN offre vantaggi significativi nelle applicazioni dei clienti finali consentendo prestazioni efficienti, dimensioni più piccole, peso più leggero e costi complessivi inferiori. Sebbene i caricabatterie e gli adattatori USB-C siano stati i precursori, il GaN è ora sulla buona strada per raggiungere punti di svolta nella sua adozione in altri settori, guidando sostanzialmente il mercato dei semiconduttori di potenza basati su GaN.
“Infineon è impegnata a promuovere la decarbonizzazione e la digitalizzazione attraverso l’innovazione basata su tutti i materiali semiconduttori Si, SiC e GaN”, ha affermato Johannes Schoiswohl, responsabile della linea di business GaN di Infineon. “Dato che la parità di costi con il silicio è vicina, vedremo un aumento del tasso di adozione del GaN quest’anno e oltre”.
GaN e data center
Un legame sempre più stretto sarà quello tra GaN e Intelligenza Artificiale: “Il rapido aumento della potenza di calcolo richiesta e della domanda di energia nei data center AI determinerà la necessità di soluzioni avanzate in grado di gestire i carichi sostanziali associati ai server AI. Gli alimentatori che una volta gestivano 3,3 kW si stanno ora evolvendo verso 5,5 kW, con proiezioni che si spostano verso 12 kW o più per unità. Sfruttando GaN, i data center AI possono migliorare la densità di potenza, che influenza direttamente la quantità di potenza di calcolo fornita all’interno di un dato spazio rack”.
Nei data center AI, saranno adottati anche approcci ibridi che combinano GaN con Si e SiC, per ottenere i migliori compromessi tra efficienza, densità di potenza e costo del sistema.
Nitruro di gallio e mercati finali
Nel mercato degli elettrodomestici, Infineon prevede che il nitruro di gallio acquisirà una notevole popolarità, spinto dalla necessità di livelli di efficienza energetica più elevati in applicazioni come lavatrici, asciugatrici, frigoriferi e pompe di acqua/calore. Nelle applicazioni da 800 W, ad esempio, il GaN può consentire un aumento di efficienza del 2%, il che può aiutare i produttori a raggiungere le ambite classificazioni A.
Secondo Infineon, i caricabatterie di bordo basati su GaN e i convertitori DC-DC nei veicoli elettrici contribuiranno a una maggiore efficienza di ricarica, densità di potenza e sostenibilità dei materiali, con uno spostamento verso sistemi da 20 kW+. Insieme alle soluzioni SiC di fascia alta, il GaN consentirà anche inverter di trazione più efficienti per i sistemi EV sia a 400 V che a 800 V, contribuendo ad aumentare l’autonomia di guida.
Nel 2025 e oltre, la robotica vedrà un’adozione diffusa del GaN, supportata dalla capacità del materiale di migliorare la compattezza, guidando la crescita dei droni per le consegne, dei robot sanitari e dei robot umanoidi. Poiché la tecnologia robotica integra i progressi dell’intelligenza artificiale come l’elaborazione del linguaggio naturale e la visione artificiale, GaN fornirà l’efficienza necessaria per progetti compatti e ad alte prestazioni.
L’integrazione degli inverter all’interno del telaio del motore elimina il dissipatore di calore dell’inverter riducendo al contempo il cablaggio su ciascun giunto/asse e semplificando la progettazione EMC.
Infineon sta spingendo ulteriormente gli investimenti nella ricerca e nello sviluppo del GaN per superare le sfide legate ai costi e alla scalabilità. Con il più ampio portafoglio di prodotti e IP, i più alti standard di qualità, innovazioni all’avanguardia come la produzione di wafer GaN da 300 mm e transistor con interruttore bidirezionale (BDS), l’azienda sta rafforzando il suo ruolo di leader nel promuovere la decarbonizzazione e la digitalizzazione basata su tutti i materiali semiconduttori rilevanti. compreso il nitruro di gallio.
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