AOS 公司基于硅基與寬禁帶半導體研發(fā)制造領(lǐng)域的技術(shù)積累，為 AI 服務(wù)器的電源革命注入強勁動力，公司產(chǎn)品從主流 AC/DC 5.5 kW 架構(gòu)到新世代 AI 工廠 800 V 高壓直流架構(gòu)中的關(guān)鍵電源轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)高度契合。

關(guān)鍵字： AI, Server, HVDC, 800 V

*本篇" AOS AI 服務(wù)器電源解決方案 "的作者為AOS高壓產(chǎn)品線資深經(jīng)理游家崧博士，發(fā)布于2026年4月10日，以下是文章全部內(nèi)容。

01 簡介

AOS 作為高性能數(shù)據(jù)中心市場的核心供應(yīng)商，在硅基半導體、在碳化硅 (SiC) 與氮化鎵 (GaN) 產(chǎn)品組合，與現(xiàn)今主場主流的 5.5 kW AC/DC 服務(wù)器電源架構(gòu)、以及新一代 HVDC 800 V 直流架構(gòu)的 AI 工廠的核心技術(shù)需求高度契合。AOS 亦與一級電源廠以及 AI芯片大廠 展開深度合作，致力于研發(fā)先進功率半導體解決方案——從初始的交流轉(zhuǎn)直流環(huán)節(jié)，到機柜內(nèi)的最終直流轉(zhuǎn)換階段，為新型配電模塊提供所需的高效能效與功率密度。

02 市場概況

隨著 AI 訓練的需求以及終端應(yīng)用的逐漸普及，市場對于 GPU/ASIC 算力的需求持續(xù)攀升，進一步推動了電源用量與功率的提升。根據(jù)高盛研究部的預(yù)測，資料中心的電力需求將從 2023 年占全球總電力需求的 1%–2%，在 2030 年增至 3%–4%。在美國，資料中心電力需求的比重增幅更為顯著，預(yù)計到 2030 年將比 2023 年的 4%翻倍以上。此趨勢驅(qū)動電源系統(tǒng)從現(xiàn)有的 3.3 kW 與 5.5 kW，提升至 12 kW，而新一代 HVDC 直流架構(gòu)更將功率推升至 30 kW。同時，備援電池模塊 (BBU) 的功率也將提升至 22 kW 以上，以滿足快速成長的算力需求。在此背景下，電源系統(tǒng)的功率密度、能源效率與散熱能力正面臨前所未有的革新與挑戰(zhàn)。

全球資料中心電力用量趨勢 [1] ▲

*資料來源：高盛 How AI Is Transforming Data Centers and Ramping Up Power Demand | Goldman Sachs

03 AOS半導體解決方案

Alpha and Omega Semiconductor Limited (AOS，中文：萬國半導體) 是專注于設(shè)計、開發(fā)生產(chǎn)與全球銷售一體的功率半導體公司，產(chǎn)品包括 Power MOSFET、SiC、GaN、IGBT、IPM、TVS、高壓驅(qū)動器、功率 IC 和數(shù)字電源產(chǎn)品等。AOS 積累了豐富的知識產(chǎn)權(quán)和技術(shù)經(jīng)驗，其客戶群涵蓋了全球主要品牌廠、ODM、OEM 以及電源設(shè)計大廠，使 AOS 能夠充分掌握市場趨勢以及功率半導體的最新需求，實時推出創(chuàng)新產(chǎn)品，滿足先進電子設(shè)備日益復雜的電源需求。

1 AOS 產(chǎn)品與電源應(yīng)用矩陣

透過 AOS 產(chǎn)品與電源應(yīng)用矩陣，可清楚了解到 AOS 產(chǎn)品布局包含硅基高、中、低壓的半導體，CMOS 電源管理芯片，以及碳化硅和氮化鎵等寬禁帶半導體，可以完美對應(yīng)各種電源設(shè)計的場景:

AOS 產(chǎn)品與電源應(yīng)用矩陣 ▲

2 寬禁帶半導體方案

AOS 寬禁帶半導體方案包含碳化硅 (SiC) 以及氮化鎵 (GaN) 兩大主流技術(shù)。其中，AOS 第三代碳化硅方案提供 1200 V 與 750 V 兩種電壓選項，技術(shù)特點在于兼顧導通損耗與開關(guān)損耗的最佳平衡。此設(shè)計不僅能在高溫環(huán)境下維持優(yōu)異的導通性能，也能在高頻運作中展現(xiàn)穩(wěn)定的開關(guān)效率，進一步提升系統(tǒng)功率密度。

在實際應(yīng)用中，AOS 的第三代 SiC 已獲得主要電源客戶的驗證，推廣于 PSU (包括 PFC、LLC、SR) 以及 BBU (如 C/DFET、DC/DC) 等設(shè)計?？蔀殡娫聪到y(tǒng)帶來的優(yōu)勢包括:

• 高溫可靠性：在嚴苛環(huán)境下仍能保持低導通電阻。
• 高頻效率：降低開關(guān)損耗，支援更緊湊的電源架構(gòu)。
• 功率密度提升：使系統(tǒng)設(shè)計能在有限空間內(nèi)提供更高輸出。
• 設(shè)計靈活性：同時適用于消費性電源與關(guān)鍵任務(wù)電源。

AOS 第三代碳化硅導通性能與開關(guān)性能比較 ▲

此外，AOS 的 GaN 方案則專注于超高頻與高效率應(yīng)用，與 SiC 形成互補，為不同功率等級與應(yīng)用場景提供完整的寬禁帶解決方案。這使得 AOS 能同時滿足 AI 服務(wù)器、資料中心、通訊基礎(chǔ)設(shè)施以及工業(yè)級電源的多樣化需求。AOS 氮化鎵產(chǎn)品涵蓋高壓 (650-700 V) 及低壓 (< 150 V) 兩種電壓平臺，可對應(yīng)從高壓側(cè)以及低壓側(cè)的設(shè)計需求，并提供常見的 TOLL、DFN、及 FCQFN 等封裝，特別適合使用在 800 V 轉(zhuǎn) 50 V以及 48 V 轉(zhuǎn) 12 V 等對于功率密度要求極高的應(yīng)用。此外，AOS 也針對 GaN 的設(shè)計推出設(shè)計工具，可在提供最實時的技術(shù)服務(wù)，協(xié)助電源工程師解決棘手的電源應(yīng)用問題。

AOS GaN-Based HVDC IBC EVB (800 V 轉(zhuǎn) 50 V) ▲

AOS GaN-Based HV Buck EVB (48 V 轉(zhuǎn) 12 V) ▲

3 高壓超結(jié) (HV Super Junction) MOSFET 方案

AOS 高壓超結(jié) MOSFET 近期在市場引起廣泛關(guān)注，其新推出的平臺 αMOS E 和 αMOS E2 分別針對消費性電源和關(guān)鍵任務(wù)電源進行優(yōu)化，讓電源設(shè)計不再需要妥協(xié)。

在技術(shù)層面上，αMOS E2 平臺在芯片尺寸和質(zhì)量因素 (FOM) 都有顯著提升，能有效降低導通阻抗及開關(guān)損耗，進一步提升整體效率，特別適合應(yīng)用于 5.5 kW 以下的 AI 服務(wù)器電源設(shè)計，能在高密度運算環(huán)境中提供穩(wěn)定且高效的電力支持。

除了在常態(tài)運作中展現(xiàn)出優(yōu)異的開關(guān)效率以外，αMOS E2 在極端條件下，例如：雷擊 (Surge)、短路 (SCWT)、雪崩 (UIS) 以及浪涌電流 (Inrush Current) 等極端情境時，也能展現(xiàn)出卓越的耐受性與可靠性，這些特性使 αMOS E2 成為關(guān)鍵任務(wù)電源的理想選擇，特別是在 AI 資料中心、通訊基礎(chǔ)設(shè)施以及工業(yè)級應(yīng)用中，能同時滿足高效率、高可靠性與高功率密度的需求。

αMOS E2 在 Rds*A 和 FOM 獲得大幅改善 (相較于 αMOS 5) ▲

Super Junction MOSFET 在 5.5 kW AI 服務(wù)器電源常見的應(yīng)用 ▲

αMOS E2 與競品平測：FOM、短路能力 (SCWT)、反向恢復

(Body Diode Robustness)、雪崩能力 (UIS) ▲

4 中、低壓 SGT MOSFET 方案

AOS 提供完整的中、低壓 MOSFET 解決方案，電壓范圍涵蓋 25 V 至 150 V。憑借獨特的 SGT 技術(shù)，AOS 能將導通電阻極致優(yōu)化，并搭配多種常見封裝形式，包括 DFN3x3、DFN5x6、TOLL、LFPAK 以及各類頂部散熱封裝，為電源設(shè)計提供高效率且可靠的選擇。

在 AI 服務(wù)器電源的應(yīng)用中，AOS 的中、低壓 MOSFET在高性能市場中一直占據(jù)重要位置 ，廣泛導入于：

• PSU 的同步整流 (SR): 提升效率并降低損耗。。
• DC/DC 模塊電源: 在高密度設(shè)計中提供穩(wěn)定輸出。
• 熱插拔開關(guān): 抑制熱插拔過程中產(chǎn)生大電流，避免系統(tǒng)元件受損。

這些優(yōu)勢使 AOS 的 MOSFET 成為 AI 資料中心電源設(shè)計不可或缺的核心方案，不僅能滿足高效率與高功率密度的需求，也能在嚴苛運作環(huán)境下保持可靠性與穩(wěn)定性。

AOS 48 V 轉(zhuǎn) 12 V / 6 V 模堆電源解決方案 ▲

AOS 12 V 及 48 V 熱插拔方案 ▲

AOS 熱插拔 SOA 評測結(jié)果優(yōu)異 ▲

5 驅(qū)動 IC

除了分離式功率半導體方案以外，AOS 也憑借強大的 IC 設(shè)計研發(fā)能力與深厚的功率半導體技術(shù)底蘊，推出了完整的功率半導體驅(qū)動 IC 系列，以回應(yīng)市場多樣化的需求。產(chǎn)品涵蓋針對硅基 MOSFET 的 100 V 半橋驅(qū)動 IC – AOZ32101ADV，以及專為氮化鎵器件設(shè)計的 100 V 驅(qū)動 IC – AOZ32102LV，能充分滿足采用硅基半導體或氮化鎵方案的客戶需求。

AOZ32101ADV 100 V 半橋 Si-MOSFET 驅(qū)動 IC 產(chǎn)品說明 ▲

AOZ32102LV 100 V 半橋 GaN 驅(qū)動 IC 產(chǎn)品說明 ▲

6 總結(jié)

AOS 提供完整的產(chǎn)品解決方案，涵蓋 MOSFET、寬禁帶半導體 (SiC、GaN) 與驅(qū)動 IC。 憑借領(lǐng)先技術(shù)與多樣封裝選項，能在導通損耗與開關(guān)效率間取得最佳平衡。 產(chǎn)品線橫跨中低壓至高壓平臺，滿足不同功率等級與應(yīng)用需求。在 AI 服務(wù)器、資料中心、通訊與工業(yè)電源中，已獲主要客戶驗證并廣泛導入。 AOS 以高效率、高功率密度與高可靠性，成為新世代電源設(shè)計的核心方案。

參考資料

[1] 高盛 How AI Is Transforming Data Centers and Ramping Up Power Demand | Goldman Sachs