Secondo la multinazionale tedesca, la tecnologia al nitruro di gallio raggiungerà punti di svolta nell’adozione in più settori grazie al miglioramento dell’efficienza energetica.
Infineon Technologies guarda con sempre maggiore attenzione alla tecnologia al nitruro di gallio per guidare progressi significativi verso la decarbonizzazione e la digitalizzazione.
Nel suo report 2025 predictions – GaN power semiconductors, Infineon sottolinea come il nitruro di gallio rivoluzionerà il modo in cui affrontiamo l’efficienza energetica e la decarbonizzazione nei settori dei dispositivi consumer, della mobilità, dell’energia solare residenziale, delle telecomunicazioni e dei data center AI.
La tecnologia GaN offre vantaggi significativi nelle applicazioni dei clienti finali, consentendo elevate prestazioni, dimensioni più piccole, peso più leggero e costi complessivi inferiori. Mentre i caricabatterie e gli adattatori USB-C hanno fatto da apripista, i dispositivi GaN sono ora sulla buona strada per raggiungere punti di svolta nell’adozione in numerosi altri settori, guidando sostanzialmente il mercato dei semiconduttori di potenza basati su GaN.
“Infineon si impegna a guidare la decarbonizzazione e la digitalizzazione attraverso l’innovazione basata su tutti i materiali semiconduttori Si, SiC e GaN”, ha affermato Johannes Schoiswohl, responsabile della GaN Business Line di Infineon. “La rilevanza dei sistemi di alimentazione completi aumenterà con il GaN che manifesta il suo ruolo grazie ai suoi vantaggi in termini di efficienza, densità e dimensioni. Dato che la parità di costo con il silicio è in vista, assisteremo a un aumento del tasso di adozione per il GaN quest’anno e oltre”.
L’alimentazione dell’AI dipenderà in larga misura dal GaN. 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 associati ai server AI. Gli alimentatori che una volta gestivano 3,3 kW stanno ora evolvendo verso 5,5 kW, con proiezioni che si spostano verso 12 kW o più per unità. Sfruttando la tecnologia GaN, i data center AI possono migliorare la densità di potenza, che influenza direttamente la quantità di potenza di calcolo che può essere erogata all’interno di un dato spazio rack. Mentre il GaN presenta chiari vantaggi, gli approcci ibridi che combinano GaN con Si e SiC sono ideali per soddisfare i requisiti dei data center AI e ottenere i migliori compromessi tra efficienza, densità di potenza e costo del sistema.
Nel mercato degli elettrodomestici, Infineon prevede che il GaN acquisirà una maggiore importanza, spinta dalla necessità di classificazioni di efficienza energetica più elevate in applicazioni come lavatrici, asciugatrici, frigoriferi e pompe di calore/acqua. Nelle applicazioni da 800 W, ad esempio, il GaN può consentire un guadagno di efficienza del due percento, che può aiutare i produttori a raggiungere le ambite classificazioni A. Secondo Infineon, i caricabatterie di bordo e i convertitori DC-DC basati su GaN 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 sistemi EV da 400 V e 800 V, contribuendo a una maggiore autonomia di guida.
Nel 2025 e oltre, la robotica vedrà un’ampia adozione del GaN supportata dalla capacità del materiale di migliorare la compattezza, guidando la crescita dei droni per le consegne, dei robot per l’assistenza e dei robot umanoidi. Man mano che la tecnologia robotica integra i progressi dell’intelligenza artificiale come l’elaborazione del linguaggio naturale e la visione artificiale, il GaN fornirà l’efficienza richiesta 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 per ogni giunto/asse e semplificando la progettazione EMC.
Infineon sta ulteriormente spingendo gli investimenti nella ricerca e sviluppo di GaN per superare le sfide di costi e scalabilità. Con il più ampio portafoglio di prodotti e IP, i più alti standard di qualità, innovazioni all’avanguardia, transistor a commutazione bidirezionale (BDS) e la Produzione GaN con wafer da 300 mm l’azienda sta rafforzando il suo ruolo di leader nel promuovere la decarbonizzazione e la digitalizzazione basandosi su tutti i materiali semiconduttori rilevanti, tra cui il nitruro di gallio.
L’ebook “2025 GaN predictions” può essere scaricato qui.
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