芯耀
与非AI
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在功率半导体行业，安森美（onsemi）有一个颇为特殊的标签：它是业界鲜少能够同时覆盖硅（Si）、碳化硅（EliteSiC）、横向氮化镓（GaN）和垂直氮化镓（vGaN）四种技术路线的供应商。
这个标签背后，藏着一个值得追问的问题：安森美在碳化硅领域已经建立了强势地位，为什么还要大举布局氮化镓？在近期发布的GaNEXUS™氮化镓资料中，安森美的回答，恰好揭示了功率半导体行业正在发生的一个深层变化——竞争的逻辑，变了。
一、为什么是氮化镓，为什么是现在？
要理解安森美为什么做GaN，首先要理解电源系统设计正在经历什么。
AI数据中心是非常直观的推手。当单机柜功率从几十千瓦向数百千瓦甚至更高迈进，传统的12V或48V配电架构已经捉襟见肘。800V高压直流配电架构正在成为重要方向，用以支撑海量算力设备带来的高功耗供电需求。电压越高，电流越小，损耗越低——这是最基本的电学逻辑，但要把这个逻辑落地，需要功率器件在更高电压下依然保持高效转换。
电动汽车是另一个战场。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的要求。
这些变化的共同指向是：电源系统正在从“低压大电流”向“高压高频高密度”演进。
而在宽禁带半导体中，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。它能在更小的体积内处理更大的功率，同时降低开关损耗——这正是高压高密度架构需要的关键特性。
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，GaNEXUS™的正式推出，不仅是这些技术积累的一次集中呈现，更是安森美在功率半导体的关键落子。
二、横向与垂直：安森美的双线布局逻辑
要理解安森美GaN的技术价值，需要先理解一个关键区分：横向GaN和垂直GaN，是两种不同的器件结构。
横向GaN是当前氮化镓市场的主流形态。它的结构可以这样理解：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）则采用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。
在安森美看来，横向GaN与垂直GaN的关系，不是替代，而是互补。横向GaN面向当下追求高功率密度的高频转换场景，vGaN则将GaN能力扩展至面向未来的超高压场景。两者共同构成安森美GaN技术的完整电压谱系。
目前，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。
具体来看：
中低压GaNEXUS FET（40V至200V）可使磁性元件体积缩减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）是一颗紧凑、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器件则代表了另一个方向：集成化。它将GaN HEMT与保护和检测功能集成于一体，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。
而这些只是开始。安森美GaNEXUS™的未来路线图，才是真正值得关注的部分。
据资料介绍，未来安森美将进一步拓宽GaNEXUS™的产品组合，覆盖从低压到高压、从分立器件到集成智能功率级的多元产品。
GaNEXUS FET将继续拓展GaN/vGaN器件耐压范围。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。它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。在储能和电动汽车V2G（车辆到电网）等应用中，双向GaN的价值尤为突出。
GaNEXUS集成电源 则将开关、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。
从产品路线图可以看出，安森美的GaN布局不是单点突破，而是沿着“电压谱系”和“集成度”两个维度同时推进。电压谱系从40V延伸到1200V以上，集成度从分立器件走向全集成智能功率级。这两个维度的推进，最终指向同一个目标：系统级价值。
三、GaNEXUS™的系统级价值：跳出“参数内卷”
GaNEXUS™尤为值得关注的特点，不是某一颗器件的参数有多亮眼，而是它试图释放的“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。
这些系统级价值，最终落地到四大核心终端应用：
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。在800V高压配电架构下，GaN的高频高效特性能够帮助数据中心降低供电损耗，提升整体能效。
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。在工业4.0和智能制造背景下，电机驱动的功率密度和响应速度会影响设备性能。
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。储能系统、光伏逆变器、充电桩等场景，都需要功率器件在高压下保持高效可靠。
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。低压和中压氮化镓场效应管（GaN FET）支持紧凑型直流-直流转换，而高压氮化镓解决方案则可实现高效的隔离式功率级。双向和集成式氮化镓器件通过提升效率和系统集成度，为新兴的汽车架构提供支持
正如安森美在资料中讲到的，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。
四、竞争格局：安森美的差异化在哪里？
当前GaN市场已有不少玩家，安森美的竞争优势是什么？
安森美的回答是：GaNEXUS旨在支持现代电力架构中的系统级优化设计。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。
但更关键的差异在于，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更大的系统层面效益。
这种系统级集成能力，带来的结果是具备可扩展性、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。对于汽车、工业、数据中心等对可靠性要求极高的客户来说，这种能力比单颗器件的参数领先更有价值。
五、结语：功率半导体的竞争，正在进入“系统级较量”
回到最初的问题：安森美为什么大举布局氮化镓？
答案已经清晰：因为功率半导体的竞争逻辑变了。
当电源系统从低压大电流走向高压高频高密度，当AI数据中心、电动汽车、工业储能对功率器件提出越来越严苛的要求，单一技术路线已经无法满足所有场景的需求。客户需要的不是“最好的器件”，而是“最合适的组合方案”。
安森美的选择是：补齐GaN这块拼图，与Si、SiC、vGaN共同构成完整技术拼图，并通过Treo平台和系统级设计能力，把这些技术组合成覆盖全功率链的电源架构。
GaNEXUS™的发布，是这一战略的阶段性成果。而从横向GaN到垂直GaN，从40V到1200V+，从分立器件到集成智能功率级，安森美正在用自己的方式，回答高压高密度时代的系统级问题。
