業界をリードする高電力密度、新規アーキテクチャと高い統合性を提供し、総保有コストの削減と企業向けサーバー設計上の困難解決を支援

 
2021年9月22日

SCJ-21-010

日本テキサス・インスツルメンツ(日本TI)は、同社の窒化ガリウム(GaN)テクノロジとC2000™リアルタイム・マイコン(MCU)が、デルタ・エレクトロニクス社の高効率パワーエレクトロニクス技術と組み合わされた、企業向けサーバー電源ユニット(PSU)に採用されることを発表しました。これにより、従来のアーキテクチャを採用した企業向けサーバー電源と比較して、電力密度を80%、効率を1%(最大99.2%)向上させ、電力変換効率の改善を実現します。エネルギーと気象関連のシンクタンクであるEnergy Innovation1によると、この1パーセントの効率向上によって、1つのデータセンターあたり、一般家庭800世帯の消費電力に相当する1MWの電力と同等の総保有コストを節約できることになります。

 

パワーマネジメントソリューションとサーマルマネジメント(放熱管理)ソリューション、両分野での世界的リーダーであるデルタ・エレクトロニクスは、IT、電気自動車の充電、家電製品や産業用電源をはじめとした幅広いアプリケーション向けのAC/DC、DC/DCおよびDC/AC電源システムのプロバイダです。同社は、TIが10年にわたり継続してきたGaNテクノロジへの投資、およびC2000マイコンによるリアルタイム制御ソリューションを評価し、今回の採用に至りました。TIでは、GaN-on-siliconテクノロジと集積回路の製造に革新的な半導体製造プロセスを活用し、世界各地のデータセンター向けにより効率の優れた電力供給をするための差別化されたアプリケーションを開発しているデルタ・エレクトロニクスのようなすべての会社を支援します。

 

TIのハイボルテージ・パワー 部門バイス・プレジデントのスティーブ・ランブーセス(Steve Lambouses)は次のように述べています。「TIは半導体を通じてより安価なエレクトロニクス製品を提供し、より良い世界を創造することに取り組んでおり、TIのGaNテクノロジは、より高効率で小型、かつ高信頼のソリューションによって全く新しい世界を実現します。TIはテクノロジへの投資のほか、社内の一貫製造にも投資しており、GaNなど新規テクノロジの生産規模を素早く調整し、デルタ・エレクトロニクスをはじめとしたお客様をサポートします」

 

デルタ・エレクトロニクスのパワー・アンド・システム・ビジネス・グループ、バイス・プレジデント兼ジェネラル・マネージャのJimmy Yiin氏は次のように述べています。「当社では、高いエネルギー効率の製品やソリューションを通じて、長期的な人類の脱炭素化に取り組んでおり、これには必然的にTIをはじめとした次世代テクノロジを擁する業界リーダー各社との長期の協働も含まれます。GaNテクノロジは、未来テクノロジへのギャップを飛び越え、電源システムの設計に今すぐ利用可能な選択肢を提供します。これは特に、98パーセント以上の効率と、100 W/立方インチを超える電力密度を目指す、当社のサーバー向けPSU製品に適合します。次の数年間はGaNテクノロジの浸透につれて電源設計とアーキテクチャが革新され、それに伴い、当社がデータセンターやその他の主力アプリケーション向けの省エネルギー・ソリューションのプロバイダとしての立場をさらに堅固にする、エキサイティングな期間になるでしょう」

 

より高効率、高電力密度と高信頼システムを提供するTIの統合GaN IC製品

  • 高電圧、高電力の産業用アプリケーションでは、限られた基板実装面積で高性能を実現するためには統合電源ソリューションが望ましいことから、TIのGaN FET(電界効果トランジスタ)に高速スイッチング・ドライバを集積しているほか、保護回路や温度センサを内蔵
  • これらのIC製品は、4千万時間以上のデバイス信頼性テストと、5GWh以上の電力変換テストの検証実績があり、厳格な信頼性データを提供、より小型、軽量、より高効率の電源システムの設計を検討する技術者をサポート
  • TIのGaN 電力ソリューションとC2000リアルタイム・マイコンを組み合わせることで、複雑な時間節約を厳守する処理、精密制御、ソフトウェアやペリフェラルのスケーラビリティなどに利点を提供。さらに、これらのマイコン製品は異なる電源設計トポロジや高いスイッチング周波数をサポートし、個々の設計で最高の電力変換効率を提供、サーバーPSU製品でGaNベースの電源ソリューションの能力をフルに発揮

 

半導体生産と長期に渡る投資戦略が、製造のスケーラビリティを提供

  • TIは、独自のプロセス、パッケージや回路設計の手法で半導体製造を簡素化するとともに、通信、産業用や車載などの各社の需要変化に対応する複数の選択肢を設定することで、GaN-on-silicon製品の生産規模の調整が可能
  • TIは自社内にGaNエピタキシと組み立て/テスト施設を所有しているので、必要に応じて制御装置に余裕を持たすことが可能
  • 半導体市場の需要増加と、より小さくよりたくさんのデータを処理するシステムにしたいというトレンドが続く限り、TIの長期的な投資と柔軟な製造戦略によって、GaNとリアルタイムMCUを率いるサプライヤとして成長が可能

 

TIとデルタ・エレクトロニクスは、9月27日から29日まで米国で開催されるTI Live! Tech Exchangeバーチャル・イベントにおいて、「GaNテクノロジが今後の産業用設計に与える影響」をテーマにIndustry insights(パネルセッション)を開催します。このイベントでは、TIの技術者がパワーマネジメント、車載向け製品、リアルタイム制御、ビジョンセンシングや設計のトレンドについて、 基調講演、ラウンドテーブル・ディスカッション、テクニカル・セッションおよび製品デモンストレーションを開催いたします。イベントの詳細についてはti.com/techexchange  をご参照ください。

 

TIのGaNテクノロジの詳細に関してはこちらをご参照ください。

 

1  Energy Innovation発表資料(2020年3月17日) “ データセンターが実際に消費するエネルギーについて“

 

※C2000はTexas Instruments Incorporatedの商標です。その他すべての登録商標および商標はそれぞれの所有者に帰属します。