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2021年GaN技术的四大预测
2020/12/14 | 共 1695 次 阅读
2020年即将结束，关于GaN的讨论仍在如火如荼的进行着。2021年GaN技术将有怎样的发展趋势呢？对此， GaN Systems做出了以下四大预测。
回顾2020年，这是GaN充电器的一年 。售后市场方面，市场上有100多种用于手机、平板电脑和手持游戏设备的充电器和适配器。展望2021年，随着多端口适配器的兴起，OEM厂商将更多拥抱GaN充电器。GaN充电器正在从曾经的利基地位转变为主流标准，同时也凭借设备设计、性能、能效和功率要求的提高，满足了未来不断发展的客户需求。到2021年，GaN充电器将从售后市场转变为前装产品。去年，购买小型GaN充电器的最佳方法是在大型大型零售商或在线零售商的售后市场购买。这些充电器的尺寸大多也仅减小了30％。随着这些GaN解决方案的普及，消费者对开箱即用体验的期望将会改变。笔记本电脑，PC和电话制造商将通过充电器来应对这一市场压力，这些充电器将为小型现代化设备提供所需的更高和更快的充电功率。下一代智能扬声器，传感器和设备将结合语音和面部识别、AI甚至生物识别技术的进步，实现新的智能家居应用和体验。将这些越来越智能且通常不可见的设备连接到电源将变得更具挑战性。更高效率和更小的GaN充电器将满足这些智能家居。2021年及以后，这些充电器将实现更高功率，能效和尺寸灵活性设计。在工业市场中，诸如便携式测试设备、手持式扫描仪、移动显示器、机器人以及医疗和供应链应用之类的设备，下一代充电器将需要满足与当今市场同步发展的工业市场不断增长的需求。在越来越自动化的工厂和仓库中，到2021年对更高功率和紧凑型通用充电器更快充电以支持其更高功率应用的需求将很高。
音频是一个庞大的市场，具有多个细分市场-从发烧友级别到高级汽车系统和智能扬声器。然而，在所有细分市场中，都有两个共同点–功率和声音质量。到2021年底，我们预见到，音频市场上的许多世界著名品牌将配备GaN音频放大器和配套电源。如今，在Pro-Audio，Home-Audio和Portable Audio的所有细分市场中，都必须“以紧凑的形式来提供高质量的音频”。带有GaN的D类音频系统特点就是更小，更轻，并提供企业和消费者市场所需的出色音质。在2021年，设计工程师将使用GaN晶体管来解决小型放大器功率传输方面的挑战。对高质量音频的需求正在推动D类音频放大器市场的增长， 根据Allied Market Research的预测，到2026年，D类音频放大器市场将从2018年的24.9亿美元增长到49.2亿美元。借助GaN，配套的SMPS设计非常高效，并且无需散热器即可运行。这些功能将使音频设计工程师能够以更短的上市时间和可承受的价格创建优质的音频产品。随着半导体技术的进步，包括使用GaN D类放大器现在被用于更多的音频应用中，包括家庭影院，大功率智能扬声器，专业巡回放大器，便携式派对扬声器，汽车等。
根据Gartner的调查，全球终端用户数据中心基础设施支出在2020年因大流行而下降后，到2021年将增长6%，至2,000亿美元。2020年，有60%的计划建设项目因COVID-19而搁浅，这与数据中心支出下降10.3%直接相关。同样，由于疫情，全球经济仍在走向“数字经济”，因为大多数产品和服务现在都基于数字交付模型或要求数字增强以保持竞争力。欧盟2023年的监管政策将重点放在与电力供应和能源效率要求相关的数据中心基础设施上，这将对未来的数据中心扩建产生重大影响。在接下来的一年里，GaN的主要影响将集中于使数据中心的电力和数据密度达到新的水平，而不仅仅是增加能源效率。数据中心的生态系统将继续发展，对机构们来说变得更加关键。基础设施的效率一直是许多机构关注的焦点。虽然2020年是氮化镓电源设计工作显著增加的一年，但我们预测2021年将重点关注氮化镓在数据中心的实际实施。到2021年，数据中心运营商将需要在其物理数据中心基础架构中提高功率密度。使用GaN技术的更小的电源允许在同一机架空间中添加更多的存储和内存，从而无需实际构建更多的数据中心即可增加数据中心的容量。
GaN技术和电池技术的动力系统的发展，正在被汽车OEM和Tier 1广泛采用，并解决了过去对续航里程和购车价格的担忧。电动汽车中的GaN将转变为更多关于增强性能和车辆设计新功能的延续。2021年将看到与GaN相关的研发迅速加速。公司渴望推进研发计划，特别是那些解决更小、功率更密集的系统的计划，可以配合电池技术系统的进步，提供更全面的设计选择。传统上，汽车制造商在采用新技术方面一直比较保守。在2021年，政府和公众将继续要求电动汽车的价格和范围类似于今天的ICE车辆。制造商将受益于GaN技术本身的可靠性和成本效益。
到2020年，围绕GaN技术的讨论已经从“尝鲜”转变为经过验证的可靠性使用，市场接受度增加。这是由于GaN半导体产品通过电源适配器和音频在消费市场中获得成功的结果，电动汽车设计实验室中GaN技术的更新和重新投入使用，有关数据中心能效的新欧盟政策标准，只有GaN技术才能有效解决结合功率密度期望值和产品可靠性方面的重要行业成就 。到2021年，GaN技术将进一步证明它已从早期采用中成功转变，在汽车、数据中心和消费类电子产品等各种功率依赖型市场中占据了坚实的立足点。
来源：内容由半导体行业观察（ID：icbank）编译自「Semiconductor Digest」
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