本教程聚焦SiC JFET 在固態(tài)斷路器中的應用，核心內容包括三大板塊，闡釋 SiC JFET 的關鍵特性、系統(tǒng)說明 SiC JFET 如何推動電路保護系統(tǒng)取得重大進步、通過評估和測試結果展示產品性能。我們已介紹過浪涌電流、應對不斷攀升的電力需求、為什么要使用固態(tài)斷路器，SSCB 采用 SiC JFET 的四個理由，SiC JFET 如何實現熱插拔控制。本文將繼續(xù)介紹AI電力革命、安森美(onsemi)產品組合。

AI 電力革命

生成式 AI (GenAI) 工作負載的增加， 導致數據中心的電力需求飆升。 而 GenAI未來還需要多少電力 ， 仍是未知數。 業(yè)內普遍認為 ， 這正是促使數據中心服務器機架功率密度迅速攀升的主要原因。根據 IT 分析公司 Omdia 的年度調查，當前數據中心每個機架的平均配電功率達到 16 kW， 較六年前增長 2.5 倍以上。( 普通 42U 機架最多支持 42 個 1U 服務器單元或 24 個 2U 服務器單元。 )

在 GenAI 應用需求激增的背景下，數據中心的能耗將增加多少?對于這個重要問題 ， 目前我們難以獲得確切的答案 ， 甚至不知道該去問誰 。 數據中心運營商 、 算力用戶和能源系統(tǒng)運營商 ，不僅對未來的用電量有著不同的判斷 ， 而且對當前的電力消耗情況也各有看法 。 但有一點毋庸置疑：所有指標都顯示用電量正急劇攀升。

數據中心能耗預測

資料來源：麥肯錫公司戰(zhàn)略與國際研究中心

Uptime Institute 的年度 AI 基礎設施調查顯示， 當受訪者被要求估算并選擇專門用于生成式 AI 訓練( 例如為大語言模型提供示例文本) 的服務器機架的功率密度范圍時 ， 約 47 % 的受訪者表示其機架平均功率密度為 31 kW 或更高。 其中超過一半 (27% ) 表示， 其機架功率密度可能超過 50 kW。

安森美 SiC JFET 和 Combo JFET 技術旨在滿足對高能效和更大功率密度的需求;對于數據中心配電單元(PDU) 的 AC/DC 級， 高能效和高功率密度正是需要攻克的兩大難點。 根據 Uptime 調查參與者的預測，服務器機架的功率需求將超過 50 kW， 而 SiC JFET是應對這一需求的最佳選擇。

在數據中心電源和電路保護應用中 ， JFET 展現出顯著的差異化優(yōu)勢 ， 尤其是與超級結(SJ) MOSFET 、 氮化鎵 (GaN) 甚至常規(guī) SiC MOSFET 相比， 其導通電阻更低， 開關頻率更高。 此外， SiC JFET 可與現有的 Si 和 SiC 柵極驅動器配合使用， 無需專用驅動設計。

它們也非常適合未來的更高電壓 DC -DC 轉換應用。 得益于上述優(yōu)勢及更小的芯片尺寸，SiC JFET 能夠在實現出色能效的同時， 顯著降低系統(tǒng)成本。

安森美產品組合

安森美 SiC JFET 產品組合

安森美 SiC Combo JFET 產品組合