从GaN到vGaN，安森美高压高密度时代的系统级答案
精彩速览：
● AI数据中心、电动汽车、工业自动化及储能基础设施正加速向高压高密度架构演进。传统电源架构面临效率、散热和体积挑战。GaNEXUS通过在电能转换链路中最具价值的位置部署GaN技术，实现从Source到Load的系统级优化，为下一代高能效电源架构提供支撑。
● 首批GaNEXUS™覆盖40V至650V宽电压区间，包含标准GaNEXUS FET以及集成多重保护功能的650V GaNEXUS Smart智能器件两大品类。
● 未来，安森美的GaN技术路线图已延伸至1200V，涵盖横向GaN与垂直GaN（vGaN）两条技术路线，并布局GaNEXUS BDS和GaNEXUS集成电源。
● 安森美是业界鲜少能够完整覆盖硅、碳化硅（EliteSiC）、横向氮化镓、垂直氮化镓四种功率半导体技术路线的供应商，致力于为客户提供覆盖全功率链的系统级优化方案。
报道角度建议：
● 产品组合角度： 安森美正式推出GaNEXUS™氮化镓功率产品组合，首批40V至650V GaNEXUS FET样品已开始供应，其中包括集成保护功能的650V GaNEXUS Smart器件，可简化系统集成并提升可靠性。
● 技术前瞻角度： 安森美氮化镓技术路线图覆盖横向GaN与垂直GaN（vGaN）双线布局。其中，垂直GaN采用专有的GaN-on-GaN同质外延技术，使电流从芯片顶部垂直流到底部，将GaN能力扩展至900V-1200V+的超高压、大电流场景，与横向GaN形成电压覆盖互补。
● 战略布局角度： 安森美是业界少数同时覆盖硅、碳化硅（EliteSiC）、横向氮化镓及垂直氮化镓四种功率半导体技术路线的供应商。GaNEXUS与硅及EliteSiC共同构成安森美的电源产品组合，为客户在整个电力传输架构中优化效率、热性能、系统尺寸及总成本提供更大的灵活性。
● AI数据中心应用角度： 面对AI算力激增带来的功耗挑战，GaNEXUS产品组合适用于AI数据中心供电、48V系统等应用场景。
● 汽车电气化应用角度： 在新能源汽车领域，GaNEXUS覆盖辅助系统到48V乃至高压架构的多样化应用场景。
一、 产业拐点已至：为什么氮化镓成为电源系统设计的关键选择？
当前，全球功率半导体产业正加速迈向高压化、高频化的新发展阶段。在人工智能数据中心，800V高压配电架构正成为重要的发展方向，用以支撑海量算力设备带来的高功耗供电需求；在新能源汽车领域，车载动力电池与辅助供电系统的电压持续攀升，800V / 900V高压平台与48V供电体系正逐步普及。与此同时，工业自动化和储能基础设施也对功率器件的耐压能力与转换效率提出了更严格要求。
面对上述产业的功率架构变革，宽禁带半导体正成为突破能效瓶颈的关键技术路径。而在目前的宽禁带材料中，氮化镓（GaN）凭借卓越的高频开关能力和极低的导通电阻，在高频、高密度转换环节拥有优异表现。
安森美布局氮化镓领域多年，通过技术合作、自主开发、产业整合等多元举措，围绕“横向GaN”与“垂直GaN”两大技术路线，构建起覆盖全电压等级的技术体系。2026年，安森美正式推出GaNEXUS™氮化镓功率产品组合，重点服务AI数据中心、电动汽车、工业及能源基础设施等高增长场景。GaNEXUS™的落地与硅和碳化硅（EliteSiC）技术构成了安森美广泛的电源产品组合，旨在为客户在整个电力传输架构中优化性能、能效、热性能及系统总成本提供更大灵活性。
二、 横向与垂直双线布局，覆盖从低压小体积到高压大功率场景需求
要理解安森美GaN的技术价值，就要了解GaNEXUS™——安森美最新推出的GaN产品家族，当前样品覆盖40V至650V，未来技术路线图将扩展至1200V，包括横向GaN与垂直GaN（vGaN）两大技术路线，二者在高频高密度转换和超大功率高压场景之间形成技术互补。
横向GaN：高频、高密度的主流选择
横向GaN是当前氮化镓市场的主流形态。其器件结构为：在硅衬底上外延生长氮化镓层，源、漏、栅极位于芯片顶部，电流沿表面横向流动。这一结构实现了极低的栅极电荷和输出电容，开关速度极快，能够显著缩小变压器、电感等磁性元件尺寸。横向GaN器件通常用于约30V至650V，部分设计甚至接近900V，非常适合高频、高密度转换级，如DC-DC转换、快充、通信电源和电机驱动设计。
垂直GaN（vGaN）：面向超高压的战略性布局
垂直GaN与横向GaN的根本区别在于： 采用GaN-on-GaN同质外延架构，电流从芯片顶部垂直流到底部。这一架构使器件能够承受更高的电压和更大的电流，实现更高的功率密度和更紧凑的系统设计。
如果将横向GaN器件结构比喻为“平房”，那垂直GaN就如同“摩天大楼”——在相同芯片面积上实现了功率密度的几何级倍增。与市面上的横向GaN器件相比，vGaN器件尺寸约为前者的三分之一。其核心目标是将氮化镓的能力带入电动汽车主驱逆变器、800V DC-DC转换器、AI数据中心高压电源等超高压、大功率应用场景。安森美在vGaN布局多年，围绕vGaN已积累130多项全球专利，涵盖基础工艺、器件架构、制造及系统创新的各个方面。
当前状态：首批产品已送样，覆盖核心需求段
首批GaNEXUS™样品覆盖40V至650V宽电压区间，包含标准GaNEXUS FET以及集成多重保护功能的650V GaNEXUS Smart智能器件两大品类。
● 中低压GaNEXUS FET（40V至200V）： 磁性元件体积缩减30%~60%，功率密度提升1.5~2倍，系统能效提升0.5%~2%（视拓扑结构浮动）。开关损耗的降低不仅改善了热表现，更增强了控制系统的稳定性。
● 高压GaNEXUS FET： 650V紧凑、高效的GaN HEMT，在高频AC-DC、LLC谐振电路中，磁性元件最大可缩小60%；全场景下功率密度提升1.5~2倍，能效提升0.5%~1%。
● GaNEXUS Smart器件： GaN HEMT集成保护和检测功能，简化系统设计与提升可靠性，为高功耗、高功率密度场景提供优化的系统级电源解决方案。
未来技术路线：向高压与集成化持续演进
面向未来，安森美还将进一步拓宽GaNEXUS™的产品组合，以覆盖从低压到高压、从分立器件到全集成智能功率级的多元应用场景：
● GaNEXUS FET： 进一步拓展GaN/vGaN器件耐压范围，丰富GaN技术矩阵。其中，横向GaN器件面向当下追求高功率密度的应用，凭借高频低损耗优势持续优化现有系统性能；而vGaN器件则将GaN能力扩展至面向未来的超高压场景，助力开发更小、更轻便、更高效的电源系统，同时降低散热需求和整体系统成本。
● GaNEXUS BDS（双向GaN HEMT）： 采用简化器件结构实现电能双向高效传输，帮助减少器件数量，并支持灵活的系统工作模式，适用于电池储能系统、USB PD双向充电及电机驱动等需要能量双向流动的场景。
● GaNEXUS 集成电源（含驱动、智能和控制功能）： 将开关、驱动、保护、检测与控制融为一体。更高的集成度可简化设计、减少寄生效应，打造更易用、更可靠、更智能的功率级，助力客户加速产品上市。
三、 GaNEXUS™：跳出“参数内卷”，释放“系统级价值”
GaNEXUS™的另一大特点是能够充分释放GaN的系统级价值。随着GaN技术走向成熟，行业竞争已从“器件参数比拼”升级为“系统价值较量”。单颗芯片的指标再出色，若无法与驱动、控制、散热和拓扑结构协同，仍难以释放GaN的真正潜力。
安森美GaNEXUS™不仅仅是一系列高性能的氮化镓器件，更是一个当前覆盖40V-650V，未来扩展至1200V以上宽电压范围的智能生态系统。通过Treo平台结合驱动、控制以及系统设计能力，GaNEXUS™可以为工程师提供从电源端到负载端的电源架构，帮助客户构建更高效率、更高功率密度的新一代电源系统。
GaNEXUS™的系统级价值：
● 高功率密度： 更小磁性元件、更紧凑布局、更高集成度；
● 高频性能： 更快开关速度，适配先进拓扑；
● 专为部署就绪系统设计： 面向长寿命、高可靠性工业与汽车应用设计；
● 安森美品质保障： 宽禁带技术专家，车规级认证，全生命周期支持；
● Treo生态协同： 驱动与电源管理IC专为GaN优化，让系统设计更简单、更智能。
GaNEXUS™核心终端应用：
● AI数据中心： 从电网到GPU，GaN可应用于隔离转换、母线转换以及部分负载点供电环节，支撑高密度供电。
● 机器人/工业动力： 高频电机驱动与伺服控制，减小体积、降低损耗，助力响应更灵活的自动化平台。
● 能源基础设施： 高压/超高压GaN实现紧凑、高频转换，保障长寿命周期下的高效可靠运行。
● 汽车电气化： 覆盖辅助系统到、48V乃至高压主驱架构，提升多电压域下的功率密度与系统集成度。
四、不止于氮化镓：安森美以系统视角匹配最优功率技术组合
GaNEXUS™在高频、高密度场景中的优势已毋庸置疑，但电源系统并非只有高频转换一个环节，通常需要经过多个转换阶段才能从源端传递到最终负载。例如，在服务器、电信设备和数据中心等电子供电系统中，电能从发电端到最终负载，需要经过PFC、隔离/非隔离DC-DC、POL等多级转换。每个阶段对功率器件的性能要求各有侧重，如耐压等级、开关频率、导通损耗和系统成本等。因此，没有哪一种技术能在所有电源转换环节都达到同样均衡的性能表现。
基于这一洞察，安森美构建了覆盖硅（Si）、碳化硅（EliteSiC）、氮化镓（GaNEXUS）及垂直氮化镓（vGaN）的全面技术拼图，并具备从晶圆制造、封装测试到系统级方案的全栈能力。这意味着客户无需在不同技术路线之间“单选”，而是可以基于系统设计需求获得最优的组合方案，从而实现最佳效益。
从硅基到碳化硅，从横向氮化镓到垂直氮化镓，作为业界鲜少能够完整覆盖四种功率半导体技术路线的供应商，安森美最终交付给客户的，不是某一颗器件，而是一个覆盖全功率链、经过系统级优化的电源架构。
五、媒体问答（Q&A）：
Q：安森美此前在碳化硅领域已建立强势地位，为何现在大举布局氮化镓？
A：安森美始终以系统层面赋能电源设计。 氮化镓是支撑高效功率转换的关键技术支柱之一，要成为客户信赖的伙伴，氮化镓是必须补齐的一块拼图。其与硅和碳化硅技术构成了安森美广泛的电源产品组合，可以为客户提供灵活的选择。
Q：当前GaN市场已有不少玩家，安森美的竞争优势是什么？
A：安森美的氮化镓产品组合GaNEXUS旨在支持现代电力架构中对量产即用氮化镓的应用。 GaNEXUS涵盖低压到超高压氮化镓技术，包括横向和垂直氮化镓，并超越分立式开关器件，涵盖双向氮化镓和集成氮化镓功率架构。安森美氮化镓工艺的独特之处在于其侧重于系统层面的集成，将氮化镓功率器件与为氮化镓优化的栅极驱动、混合信号Treo平台电源管理集成电路、保护、传感和控制相结合，设计出能够与硅和碳化硅协同工作的氮化镓解决方案，使每种技术都能带来最大的系统层面效益，从而实现具备可扩展性、互操作性和可靠性的电源设计，适合大产量、长生命周期的应用。
Q：氮化镓能支持多大的电压范围？横向和垂直氮化镓有何不同？
A： 横向氮化镓器件通常用于约30V至650V，某些设计甚至接近900V，非常适合高频、高密度转换级，如DC-DC转换、隔离型DC-DC转换和电机驱动。垂直氮化镓将氮化镓能力扩展到超高压域——通常高于900V甚至超过1200V。凭借其独特的氮化镓结构，垂直氮化镓在氮化镓基底上生长，提升了先进高压电力架构的可扩展性和稳健性。GaNEXUS™产品组合涵盖了整个GaN电压谱，从低、中、高压横向GaN场效应晶体到超高压垂直GaN，使GaN能够应用于系统级效益最大化的领域。
Q：什么是氮化镓集成功率，它们与分立器件有何不同？
A： 集成氮化镓功率器件将氮化镓晶体管与栅极驱动、保护、传感或控制等附加功能集成于一体。 集成可以简化和加快电路板设计，提高可靠性，并通过降低寄生和控制的复杂度来提升系统级性能。GaNEXUS集成电源，集驱动、智能和控制设备于一体，支持不断提升的功率集成水平。