业界标杆 | 瑶芯全新代系功率器件整体解决方案—赋能AI数据中心
发布时间:2025-04-14

在人工智能的快速发展下,计算数据量呈指数级增长,对算力的需求也呈爆发式增长,带动电力需求快速扩张。作为能耗核心的服务器电源系统,正面临"效率每提升0.1%即节省百万级运维成本"的产业升级窗口期。瑶芯凭借深厚的全平台、全品类功率半导体技术沉淀,以SiC/SJ/SGT MOSFET三大技术平台构建覆盖25V-1500V的功率器件矩阵,助推AI数据中心产业实现"效能突围"。

技术平台亮点



SGT产品性能全球一流,多款产品业界最佳

25V 30V 80V产品为代表,在服务器电源常用封装PDFN 5*6率先达到业界最低Ron以及最优FOM(Ron·Qg),为用户进一步追求高能效提供了完整的国产一站式解决方案,全家族平台代系隆重亮相,典型产品特征如下:

BIC:Best In Class




SiC MOS性能大幅提升,能效表现业界标杆


SJ 深耕多层外延工艺,实现国产替代


图腾柱PFC革命:SiC MOS重构能效边界‌


拓扑进化逻辑

在3kW+高功率场景中,传统交错并联Boost PFC拓扑因器件数量多、控制算法及损耗分布复杂,整机效率长期徘徊在94%瓶颈。瑶芯G5 650V SiC MOSFET驱动的图腾柱架构,通过"谷底电压开通"设计,成功突破96%效率临界点,实测400V母线电压下系统损耗较硅基SJ MOS降低62%(第三方CNAS实验室数据)。


‌AK1C65M033WAMH性能制胜点‌

• 热稳定性革命‌:创新的元胞结构,实现175℃结温下RDS(ON)温升系数144%(竞品普遍>150%),使1kW/cm³功率密度设计成为可能。


• 动态损耗优化双引擎‌:
Qrr控制技术:通过精确控制载流子寿命,将反向恢复电荷降低30%(di/dt=1500A/us条件),配合门极驱动抗串扰设计,CCM模式开关损耗降低28%。
Eoss储能优化:创新结构设计使400V关断时Eoss=12uJ,较同等规格硅基SJ MOS降低40%,助力高频设计。


实测数据标杆‌:

在3.3kW服务器电源方案中,LLC部分搭配瑶芯600V 29mΩ SJ MOSFET,实现整机效率96.58% @50%负载、95.77% @100%负载的黄金曲线,较国际头部厂商方案提升0.2个百分点,国内主流厂商提升0.3个百分点,年节电量相当于减少12吨CO₂排放(按8kW机柜×24h运行测算)。


SJ技术突围:硬开关场景的可靠性革命‌


G2.5代Super Junction技术突破‌

瑶芯持续深耕多层外延工艺,优化器件的电荷存储和释放特性,使开关损耗更低,进一步抑制了 EMI。

AK3S60N355TMF 2kw CE测试

国内友商A 2kw CE测试


FOM双指标领先‌:Ron·Qgd、Ron·Qrr,领先国内友商,与国际头部厂商持平,特别适配PFC级高频硬开关以及LLC 等谐振类拓扑需求。



雪崩能量密度提升‌:单脉冲UIS能力达300mJ/cm²,满足IEC 61000-4-5 浪涌四级防护要求。


‌体二极管革命‌:快恢复特性trr<100ns,Qrr较传统工艺降低10倍,保证LLC谐振拓扑启机,空、满载切换,短路等复杂工况稳定可靠。


‌典型应用验证‌

某头部ODM厂商在2kW冗余电源模块中,采用瑶芯SJ MOSFET AK3S60N380WMF应用于LLC位置,成功实现进口器件替代,标志着国产功率器件在高端电源市场的技术突围。

SGT产品矩阵:毫米级功率密度攻坚战‌


热插拔架构突破‌

针对12V、48V总线服务器的Oring FET应用,25V 30V 80V SGT系列以平台化技术布局解决核心痛点:


超低导通内阻:功率密度及效率进一步提高

精准di/dt控制:器件电容优化使开关振荡幅度<5。
助力超算中心实现99.999%供电可用性(PCIe Gen5标准,10万次插拔验证)。


低压大电流SR应用-效率攻坚

针对高功率密度服务器电源,结合LLC同步整流软开关技术,解决高频(>200kHz)工况下的关断损耗与电流尖峰问题,满足GPU/CPU供电的瞬态响应要求‌。


• 栅极电荷(Qg)控制‌:优化屏蔽栅结构,将Qg@10V降至88nC(较前代降低40%),降低驱动损耗并支持更高频率开关(实测150kHz工况损耗降低22%)‌。

• 反向恢复电荷(Qrr)抑制‌:通过载流子寿命控制技术,将Qrr压降至160nC(600A/us条件),减少LLC谐振周期中的电流振荡幅度‌。

• 米勒电容比值优化‌:Cgd/Cgs比值从0.15降至0.08,规避栅极电压“二次回弹”风险‌。

生态共建:从器件到系统的价值传递‌

瑶芯建立"芯片-驱动-拓扑"协同设计体系,提供:
Spice仿真模型‌:预置器件损耗分布与热阻模型‌
失效模式数据库:涵盖300+实际案例的失效树分析
‌动态参数测试报告‌:涵盖Qg/Qrr/Coss等关键参数的批次一致性数据(σ<1.75%)
‌PCB布局指南‌:针对高di/dt场景的栅极环路优化方案

瑶芯SGT MOSFET产品已导入头部服务器电源厂商,累计出货数百万颗,推动国产功率器件在高端市场渗透率持续攀升。


技术引领,绿能筑基

瑶芯以全平台功率器件为核心,从材料创新到系统协同,为AI数据中心提供“效率+密度+可靠性”三位一体的解决方案。未来将持续深耕先进功率半导体技术,助力全球AI算力基建向零碳目标加速迈进。

共创智能与可持续的未来

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