在AI算力需求持續攀升的背景下,電力消耗問題已成為制約行業發展的關鍵因素。以一座1吉瓦規模的AI算力中心為例,其年耗電量可達87.6億度,相當于一座大型核電站的全年發電量。其中,電源模塊作為電能轉換的核心部件,承擔著將高壓電轉化為服務器芯片所需低壓電的任務,但這一環節的能耗占比超過11%,年耗電約10億度,節能改造空間顯著。
傳統電源模塊普遍采用硅基芯片,而九峰山實驗室研發的氮化鎵電源模塊為行業提供了新方案。這種第三代半導體材料具備更高的電子遷移率和耐壓能力,使得電能轉換效率大幅提升。實驗室數據顯示,采用氮化鎵技術的模塊可將轉換損耗降低30%,同時體積縮小30%,綜合成本僅為硅基方案的50%左右。
技術突破的背后是長達一年的攻堅歷程。今年初,實驗室組建跨學科團隊,聚焦氮化鎵全產業鏈技術攻關。該材料工藝復雜度極高,涉及上千道精密工序,加工精度需控制在納米級,任何微小偏差都可能導致芯片失效。由7名博士領銜的研發團隊經過上百次實驗優化,最終實現從材料生長到模塊封裝的完整技術閉環,填補了國內相關領域空白。
節能效益在規模化應用中尤為突出。若在1吉瓦規模的算力中心部署100萬個氮化鎵電源模塊,預計年節電量可達3億度,相當于減少電費支出2.4億元。這一數據為數據中心降本增效提供了切實可行的路徑,目前已有國內多家電源廠商與實驗室達成合作,商業訂單規模突破千萬元。
技術轉化鏈條的延伸進一步放大了創新價值。實驗室通過與地方國資平臺合作,已孵化8家化合物半導體企業,推動氮化鎵、碳化硅等前沿技術從實驗室走向生產線。這種“研發-轉化-產業化”的閉環模式,正在加速構建自主可控的半導體產業鏈生態。










