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作為第三代半導(dǎo)體的代表技術(shù)之一，GaN 功率器件一直被業(yè)界寄予厚望，被認(rèn)為是中、低功率市場(chǎng)上 Si 功率器件的革命者。研究機(jī)構(gòu) Yole Dévelopement 的數(shù)據(jù)顯示，2016 年全球氮化鎵(GaN)功率元件產(chǎn)業(yè)規(guī)模約為 1200 萬美元，預(yù)計(jì)到 2022 年該市場(chǎng)將成長到 4.6 億美元，年復(fù)合成長率高達(dá) 79%。
基于 GaN 功率器件的前景可期，已吸引許多公司進(jìn)入這個(gè)市場(chǎng)，EPC、GaN 系統(tǒng)、英飛凌、松下和 Transphorm 已經(jīng)實(shí)現(xiàn)商業(yè)化量產(chǎn)，Dialog、恩智浦、安森美半導(dǎo)體、德州儀器等實(shí)力選手也紛紛加入戰(zhàn)局。在大廠云集的 GaN 功率器件市場(chǎng)，后來者還有哪些機(jī)會(huì)？
納微半導(dǎo)體用 GaN 功率芯片給出了自己的答案。這家成立于 2014 年的年輕的公司，憑借其面向消費(fèi)級(jí)市場(chǎng)的高集成度的 GaN 功率芯片產(chǎn)品在市場(chǎng)上快速建立起知名度，大有撼動(dòng)當(dāng)前市場(chǎng)格局之勢(shì)。近日該公司位于杭州的研發(fā)中心宣布成立，與非網(wǎng)記者在此采訪了納微半導(dǎo)體公司 CEO Gene Sheridan、CTO Dan Kinzer、中國現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用和技術(shù)營銷總監(jiān)黃萬年，以及應(yīng)用研發(fā)中心高級(jí)總監(jiān)徐迎春并進(jìn)行了深入的溝通。
納微半導(dǎo)體公司 CEO Gene Sheridan
CTO Dan Kinzer
中國現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用和技術(shù)營銷總監(jiān)黃萬年（右），應(yīng)用研發(fā)中心高級(jí)總監(jiān)徐迎春（左）
GaN 功率芯片的技術(shù)門檻有多高
這也是我提給 Gene Sheridan 的第一個(gè)問題，雖然目前納微半導(dǎo)體是 GaN 功率芯片的唯一供應(yīng)商，但對(duì)于英飛凌、德州儀器這種有相當(dāng)強(qiáng)大的技術(shù)積累的大廠而言，想要做出這種產(chǎn)品或者說要做的比納微半導(dǎo)體更好，到底有多難？
Gene 給我的答復(fù)是可能至少還要一兩年其他大廠才能研發(fā)出同樣性能的產(chǎn)品，而這其中的技術(shù)門檻就在于納微半導(dǎo)體的產(chǎn)品在實(shí)現(xiàn)高集成度的同時(shí)還實(shí)現(xiàn)了極小的尺寸和高效率。
2017 年 9 月，納微半導(dǎo)體發(fā)布了號(hào)稱世界上最小的 65W USB-PD 手提電腦電源適配器。用 GaN 功率 IC 設(shè)計(jì)的 65W 參考設(shè)計(jì) NVE028A 采用有源鉗位反激 (ACF) 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的，開關(guān)速度比典型的轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)快了 3 至 4 倍，損耗降低 40%，從而實(shí)現(xiàn)更小的尺寸和更低的成本。該設(shè)計(jì)完全符合歐盟 CoC Tier 2 及美國能源部 6 級(jí) (DoE VI) 所規(guī)范的能效標(biāo)準(zhǔn)，更在滿負(fù)載下實(shí)現(xiàn)超過 94%的最高尖峰效率。
有別于早期的高密度電源適配器設(shè)計(jì)，NVE028A 使用簡(jiǎn)單、標(biāo)準(zhǔn)、低成本的制造技術(shù)實(shí)現(xiàn)了小尺寸(51 x 43 x 20.5 mm)和突破性的功率密度(1.5W/cc，24W/in3?)。
其中 GaN 驅(qū)動(dòng)器、GaN FET 和 GaN 邏輯單元的單片集成，全部采用 650V GaN 工藝，從而實(shí)現(xiàn)許多軟開關(guān)拓?fù)浜蛻?yīng)用中的高速、高頻率、高效率操作。
Dan Kinzer 則介紹，此前限制 GaN 功率器件大范圍商業(yè)化的一大障礙是產(chǎn)品的可靠性問題。納微半導(dǎo)體的功率芯片的優(yōu)勢(shì)就在于成功解決了這一問題，讓 GaN 功率產(chǎn)品可以進(jìn)入到筆記本電腦這類消費(fèi)級(jí)市場(chǎng)，迅速提升市場(chǎng)占有率。
同時(shí) Dan 表示，目前納微半導(dǎo)體正在圍繞新能源汽車應(yīng)用開發(fā)車規(guī)級(jí)的 GaN 功率芯片，他也坦言，因?yàn)?a class="article-link" target="_blank" href="/tag/%E6%B1%BD%E8%BD%A6%E5%B8%82%E5%9C%BA/">汽車市場(chǎng)跟消費(fèi)類市場(chǎng)的差異性，納微半導(dǎo)體還需要在產(chǎn)品的可靠性和性能表現(xiàn)上不斷努力，讓產(chǎn)品能夠滿足汽車市場(chǎng)的更高要求，希望在未來的新能源汽車市場(chǎng)爆發(fā)之際有所作為。
對(duì)與非網(wǎng)記者提出的，很多設(shè)備廠商在選擇供應(yīng)商時(shí)，都希望有第二供應(yīng)商的選擇，而作為市場(chǎng)上唯一一家 GaN 功率芯片供應(yīng)商，是否會(huì)給納微半導(dǎo)體的市場(chǎng)拓展造成障礙？對(duì)此，Gene 提到，任何一種新技術(shù)、新產(chǎn)品出現(xiàn)，總會(huì)有第一批吃螃蟹的人，也就是那些希望能夠走在前端、引領(lǐng)技術(shù)潮流的廠商，這些廠商會(huì)選擇與納微半導(dǎo)體合作，為他們的系統(tǒng)產(chǎn)品注入高性能和差異化。而隨著這種技術(shù)成為一種趨勢(shì)，其他玩家一定會(huì)跟進(jìn)，市場(chǎng)也就會(huì)越做越大。
GaN 市場(chǎng)因?yàn)檫€不成熟而充滿機(jī)會(huì)
6 月 21 日納微半導(dǎo)體宣布在杭州設(shè)立國內(nèi) GaNFast 研發(fā)中心，無疑顯示了該公司對(duì)中國市場(chǎng)的信心。而作為應(yīng)用研發(fā)中心高級(jí)總監(jiān)的徐迎春今后將負(fù)責(zé)整個(gè)研發(fā)中心的管理以及國內(nèi)所有研發(fā)相關(guān)的管理工作。
徐迎春表示，雖然目前來看，GaN 功率半導(dǎo)體的市場(chǎng)規(guī)模依舊不大，來自于價(jià)格、技術(shù)等方面的挑戰(zhàn)短期內(nèi)很難克服，市場(chǎng)對(duì)這一產(chǎn)品的接受程度也不高。但是，納微半導(dǎo)體相信，只有在看到這一市場(chǎng)未來大有可圖的時(shí)候進(jìn)入市場(chǎng)，才是最好的發(fā)展時(shí)機(jī)，而當(dāng)市場(chǎng)成熟之后玩家也必然呈現(xiàn)集中化的趨勢(shì)，留下的生存空間并不多。
?按照納微半導(dǎo)體公司 FAE 和技術(shù)市場(chǎng)總監(jiān)黃萬年的話來說，現(xiàn)在電力電子產(chǎn)業(yè)正進(jìn)入一個(gè)令人興奮的新材料、新器件、新磁學(xué)、新控制器及富有想象力的拓樸的新時(shí)代。如何在這樣的時(shí)代，為市場(chǎng)提供更好的、更符合市場(chǎng)要求的產(chǎn)品，才是一個(gè)廠商的生存之道，尤其是在競(jìng)爭(zhēng)激烈的領(lǐng)域。
“之所以對(duì)納微半導(dǎo)體的 GaN 功率芯片在中國的市場(chǎng)前景有信心，因?yàn)槲覀円呀?jīng)看到了客戶對(duì)我們產(chǎn)品的反應(yīng)，市場(chǎng)的接受度很高，包括很多主流的設(shè)備廠商都在跟進(jìn)?！秉S萬年強(qiáng)調(diào)。當(dāng)天活動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)，我們確實(shí)看到很多知名品牌廠商的參與，除了對(duì)納微半導(dǎo)體產(chǎn)品性能的肯定，在現(xiàn)場(chǎng)的溝通中也有產(chǎn)業(yè)鏈的合作者對(duì)納微半導(dǎo)體公司表現(xiàn)出的開放性和合作精神表示認(rèn)同。
徐迎春介紹，杭州研發(fā)中心在年內(nèi)將迅速搭建起完善的研發(fā)和 FAE 團(tuán)隊(duì)，服務(wù)于本土和周邊市場(chǎng)的客戶。
而據(jù) Dan 透露，納微半導(dǎo)體在中國市場(chǎng)上的投資動(dòng)作還不止于此，后面還會(huì)有大新聞，我們不妨期待一下。
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