Wymagania sztucznej inteligencji a nowe architektury zasilania
Infrastruktura niezbędna dla funkcjonowania sztucznej inteligencji staje się obecnie jedną z największych szans na dynamiczny rozwój całego sektora półprzewodników złożonych. Według szacunków Yole Group, rynek podłoży dla takich półprzewodników wykorzystywanych w elektronice mocy osiągnie 2 miliardy dolarów do 2031 roku. Jak podkreślają eksperci, sztuczna inteligencja napędza dziś bezprecedensowe zapotrzebowanie na energię w centrach danych. Sytuacja ta stawia przed projektantami kolejne wyzwania, ponieważ spełnienie tych wymagań będzie wymagało nowych architektur zasilania, stwarzając znaczące możliwości dla technologii power SiC.
Ze względu na to, że poziomy mocy jednostek zasilających (PSU) znacznie przekraczają 3 kW, konieczna jest migracja z dystrybucji w szafach serwerowych 48/54 V do trójfazowych architektur HVDC, a ostatecznie do rozwiązań 800 VDC/±400. Jest to absolutnie niezbędny krok w przypadku architektur zasilania projektowanych dla tzw. fabryk AI. Kamieniami milowymi dla systemów nowej generacji są architektury prądu stałego o wysokim napięciu, a także transformatory półprzewodnikowe (SST).
Węglik krzemu jest pod tym względem doskonale pozycjonowany ze względu na swoją znakomitą wydajność, szczególnie w warunkach wysokiego napięcia. Technologia ta ma fundamentalne i strategiczne znaczenie w elektronice mocy, ponieważ umożliwia wyższą wydajność, wyższą gęstość mocy i niższe straty energii. Z tego względu inżynierowie bez przerwy pracują nad dalszą poprawą wydajności jednostek PSU, aby sprostać rosnącemu zapotrzebowaniu na moc prądu.
Motoryzacja na nowym etapie wzrostu
Oprócz zapotrzebowania z rynku AI, ogromnym katalizatorem dla branży Power SiC staje się elektromobilność. Nawet pomimo tymczasowego spowolnienia popytu na pojazdy elektryczne w latach 2024 i 2025, sektor motoryzacyjny ponownie wchodzi w nową fazę wzrostu. Sprzyja temu wdrażanie aut elektrycznych w pełni zasilanych z baterii (BEV) i opartych na platformach o napięciu 800 V, które wymagają w swoim wyposażeniu znacznie większej zawartości komponentów SiC, w porównaniu do starszych standardów.
Zgodnie z prognozami analityków, oczekuje się, że do 2031 r. platformy 800 V będą stanowić około połowy globalnych dostaw pojazdów BEV, czyniąc motoryzację największym uczestnikiem przychodów Power SiC w całym okresie prognozy. Wzrost zapotrzebowania na tego typu technologię generują jednocześnie instalacje magazynów bateryjnych, rozwijająca się infrastruktura ładowania aut oraz transport kolejowy.
Globalna transformacja całego łańcucha wartości
Jak wynika z corocznego raportu "Power SiC 2026 – Markets and Applications" opublikowanego przez Yole Group, przemysł poddany jest w tej chwili potężnej rynkowej transformacji. Składają się na nią następujące zjawiska:
- zrealizowanie globalnych inwestycji na kwotę przekraczającą 30 miliardów dolarów, co pozwoliło zabezpieczyć podaż w odpowiedzi na gwałtownie rosnący rynkowy popyt;
- powszechna migracja rynkowa z platform produkcyjnych wielkości 150 mm do wyższego standardu 200 mm;
- strategiczne umacnianie pozycji rynkowej przez Chiny na każdym etapie łańcucha wartości, począwszy od wytwarzania podłoży, po gotowe urządzenia końcowe.
Przyszłość energetyki oraz cyfryzacji należy do nowatorskich komponentów. Kolejna fala rynkowych innowacji zdefiniowana będzie przez zastosowanie wyższych napięć, wykorzystanie większych wafli technologicznych i znacznie szerszą penetrację gospodarki przez węglik krzemu. Postępująca elektryfikacja nieustannie przeobraża globalną mobilność oraz systemy energetyczne, a technologia SiC stała się ostatecznie kluczowym czynnikiem umożliwiającym istnienie infrastruktury cyfrowej oraz energetycznej nowej generacji.
Źródło: Yole Group
