電源管理兼顧節能與高功率密度,英飛凌強推氮化鎵GaN解決方案
電源管理兼顧節能與高功率密度,英飛凌強推氮化鎵GaN解決方案

當筆電充電時,占了桌邊一部分空間的變壓器,是不少人的困擾。英飛凌推出的電源解決方案CoolGaN 600 V增強型HEMT和氮化鎵驅動IC EiceDRIVER,以氮化鎵(GaN)取代原本的矽材,由於具備體積小、高功率的特性,不僅解放了空間,未來將廣泛運用在伺服器、通信、無線充電等領域。

該技術11月於慕尼黑電子展亮相,12月進入量產。而英飛凌是市場上唯一提供矽(Si)、碳化矽(Sic)、氮化鎵(GaN)等全系列功率產品的供應商。

GaN電源.png
氮化鎵耐高溫個性,減少了周邊散熱設備,產品比一般變壓器整整小了快一半。
圖/ 葛翰勳攝影

耐高壓高溫,氮化鎵省下雙北10.7%用電

英飛凌預估,氮化鎵研發技術已經趨於成熟,跟矽材相比,若全數換用,可幫全美資料中心省下38.5億千瓦小時,相當於台北市與新北市年用電量的10.7%,省下的電力換算碳排放量相當於315.7萬噸,不僅能省下研發費用,還能兼顧環保,在功率半導體中可說是後起之秀。

5G商業化與汽車走向智慧化的趨勢,帶動第三代半導體材料——碳化矽與氮化鎵的發展。拓墣產業研究院指出,相較目前主流的矽晶圓,碳化矽及氮化鎵除了耐高電壓的特色外,也適合在高頻的環境下操作。

英飛凌指出,氮化鎵積體電路的開關速度快,且又耐高溫,不僅可使晶片面積大幅減少,並能簡化周邊電路的設計,以及減少冷卻系統的體積,使開發材料成本大幅降低。

英飛凌大中華區資深行銷經理陳清源表示,雖然目前氮化鎵的價格比矽還高,但因矽不耐高壓高頻,若要升級勢必得再增加周邊元件,他預估:「以三、五年來看,整體成本不見得比氮化鎵便宜。」而目前CoolGaN產品採用六吋晶圓製程,未來將往八吋邁進,成本亦可望降低。

氮化鎵商機破10億美元,各大廠競逐

根據2018年4月由HIS Market, Technology Grouop 所公布的調查指出,未來10年氮化鎵產品的商機,將超過10億美元,為了不讓功率半導體龍頭英飛凌專美於前,其他廠商也加入戰局。

今年8月,氮化鎵功率元件廠GaN Systems Inc.與功率半導體廠Rohm合作,加速開發新一代功率元件;美國麻省理工學院、德州儀器、韓國三星、日本東芝、日本松下也都在積極研發,2017年東芝甚至還公開氮化鎵的製程,展現其技術。

關鍵字: #5G
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台灣不只要用國際標準,更要參與討論!TWNIC如何培養下一代網路人才,接軌國際技術社群?
台灣不只要用國際標準,更要參與討論!TWNIC如何培養下一代網路人才,接軌國際技術社群?

打開瀏覽器、觀看串流影片,看似日常的上網行為,背後其實仰賴一套套國際網路標準運作。當網路技術持續演進,台灣除了採用這些標準,能不能進一步參與它們形成的過程?

「即便有很多事情可能要做10年才會有效果,但我想我們應該擔任這樣的角色。」TWNIC執行長余若凡指出,台灣硬體產業在全球已有亮眼成果,但對底層網路技術與國際標準的關注、參與仍有成長空間。對TWNIC而言,除了管理「.tw」、「.台灣」網域名稱與台灣IP位址資源,也希望成為台灣與國際網路社群之間的橋梁。

TWNIC 執行長余若凡
圖/ TWNIC 執行長余若凡

這也是TWNIC與國立虎尾科技大學合作舉辦IETF研習課程的背景。從IETF組織運作、RFC標準形成,到IPv6-only等新一代網路技術,課程不只協助參與者理解國際標準,更希望培養實際參與與落地的能力。透過這場合作,TWNIC也試圖串起國際社群、校園人才與產業需求,讓台灣從採用標準,進一步走向參與標準。

硬體做到世界級,下一步讓台灣人才走進標準制定現場

IETF(Internet Engineering Task Force,網際網路工程任務組)作為全球網際網路技術標準形成的重要場域,許多技術規範最終透過RFC文件發布。對TWNIC而言,台灣若能讓更多企業、學校、研究者與工程師參與,不只能更早掌握國際網路技術變化,也有機會把台灣經驗帶進國際討論。

TWNIC因此一方面把國際議題帶回台灣,另一方面也把台灣人才送出去。透過TWNIC Academy學員計畫,每年資助8位學員參與重要國際組織,時間長達一年;部分學員返台後更自主形成社群,近期一場交流活動便吸引近40位參加,背景從網路工程延伸至政策、法律及社會科學。「我們希望最終有更多人可以參與。」余若凡說。從在台培訓、實際參與國際組織到返台形成社群,TWNIC希望讓人才培育不只停留在單次課程,而能持續累積參與國際標準討論的經驗。

會設定網路還不夠,學校補上「讀懂標準」的能力

但真正想要走進IETF,光是「會用網路技術」還不夠。國立虎尾科技大學電機工程系教授兼秘書室主任秘書蘇暉凱指出,大學課堂教授TCP/IP或網路設定,多半從教科書或整理過的教材入手;真正參與國際標準討論,面對的卻是RFC等第一手技術規範。

他將其中的差距歸納成三種能力:規範閱讀、實作驗證與技術表達。工程師除了讀懂規範,也要能透過實作與工具驗證實際網路行為,最後以精準的技術英文語言與國際社群溝通。「這三種能力不是短期間就能養成。」蘇暉凱指出,因此需要逐步融入大學與研究所的課程及專題。

這也凸顯學校在合作中的角色,TWNIC負責連結國際社群、技術趨勢與參與機會,學校則把這些標準帶進人才培育與實作現場。兩者合作,才能讓「參與國際標準」從少數專家的工作,逐漸變成年輕工程師可以累積的能力。

國立虎尾科技大學電機工程系教授兼秘書室主任秘書蘇暉凱
圖/ 國立虎尾科技大學電機工程系教授兼秘書室主任秘書蘇暉凱

IPv6走向主流,校園先成為產業轉型的試驗場

IPv6正是這套合作模式的具體案例。余若凡指出,全球IPv6使用率已正式跨過五成,迎來關鍵轉折。包含越南、捷克等國皆已將全面轉向IPv6排入國家政策時程,主流行動裝置與微軟Windows作業系統也已原生支援。過去許多環境仍採取IPv4與IPv6並行的架構,隨技術、終端與轉換機制逐漸成熟,進一步走向IPv6-only的條件也開始成形。IPv6-only並不代表與既有IPv4服務切割,而是透過NAT64、DNS64等轉換機制維持連線。對產業而言,真正的問題也逐漸從「技術能不能做到」,轉向是否有足夠經驗與信心部署。

為此,TWNIC 從人才培育到校園實作,持續推動 IPv6-only 環境的應用與部署,除了自行建置 IPv6-only Demo Site,也逐步於北、中、南三地拓展示範場域與實作據點。余若凡觀察,相較於企業在商業效益尚未明朗前,對導入新技術往往較為謹慎,校園更適合作為技術驗證與人才培育的場域。透過 TWNIC 推動的實作機制,讓師生在實際環境中理解 IPv6-only 如何運作,一方面培養未來進入產業的人才,另一方面也能累積可供業界參考的部署經驗。對蘇暉凱而言,這意味著學生不能只學會 IPv6 位址格式,更要從網路維運、資安到應用發展,建立面對 IPv6 環境的完整思維。

從Demo Site、教育訓練、技術活動到實作手冊,TWNIC希望逐步降低新技術的理解與部署門檻。當IPv6走向主流,台灣面對的已不只是「網路要不要升級」;如何讓更多人才讀懂國際標準、具備實作能力,甚至走進IETF參與討論,才是台灣從標準「使用者」走向「參與者」的下一步。

IETF研習課程

TWNIC將於10月29至31日2026年臺灣網際網路研討會(TANET 2026)暨國際計算機會議(ICS)設攤展示,規劃「新世代IPv6-Only Wi-Fi無線網路體驗與建置」及「TWNIC IPv6智慧工作室(IPv6 Smart Studio)」兩大主題。歡迎各界蒞臨參觀與體驗!
詳細介紹請參閱:https://twnic.tw/blog/contents.php?id=253&lang=zh-tw

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