PI公司GaN器件如何赋能800VDC AI数据中心

近期，PI 先后亮相两场行业技术盛会。在 2026 世界 AI 服务器电源大会以及2026 AI服务器电源与算力能效技术创新研讨会（华南）上，公司技术专家余兴与江盛明围绕同一主题展开分享，聚焦 1250V/1700V GaN HEMT 器件，详解 800VDC AI 数据中心电源设计方案，阐述 PowiGaN开关器件如何适配英伟达 800VDC 数据中心架构的供电需求，全面解析产品技术优势。

2025 年 10 月，PI发布《1250V/1700V PowiGaN HEMT在800VDC AI数据中心架构中的应用》白皮书，并宣布与英伟达达成深度合作，助力AI数据中心800VDC高压供电架构落地。

白皮书聚焦新一代算力电源升级需求，介绍1250V GaN相对于2个堆叠的650V的硅/GaN或1200V SiC的优势，并分享适配该场景的辅助电源方案。

目前PI 1250V、1700V PowiGaN已实现大规模量产，历经市场验证，契合800VDC服务器电源需求。

01PowiGaN 产品迭代

深耕氮化镓领域，PI不断推进产品升级：2018年首发750V消费级PowiGaN，2022年推出900V，2024年完成1250V、1700V PowiGaN产品布局。

PowiGaN系列兼顾性能与成本，契合新一代AI 算力电源的应用需求。目前在AI服务器辅助电源方面已实现批量出货，面向主电源的氮化镓方案也在研发推进中。

021250V GaN VS 650V

Si MOSFET 级联方案

针对800VDC 服务器电源高压输入场景, PI主推单颗高压氮化镓的方案。对比两组 LLC 并联的 650V 硅 MOSFET 级联架构，单颗 1250V PowiGaN 电路更简洁，驱动与控制逻辑也更简单。

650V 硅MOSFET级联方案等效内阻、寄生电容偏大，效率与功率密度表现不及单管GaN方案。此外，级联方案还存在分压失衡风险：800VDC输入环境下，单路器件承压易超出额定范围，难以保障服务器电源的高可靠性。

03同耐压对标，GaN 性能优于 SiC

在同等耐压等级下，GaN综合性能优于SiC。GaN拥有更低的输出电容Qoss、栅极电荷Qg以及更短的关断时间，工作频率最高可达1MHz，而主流SiC器件工作频率维持在200kHz左右。

04GaN 架构对比：

共源共栅架构表现更佳

氮化镓主要分为增强型HEMT与耗尽型共源共栅（Cascode）两大架构，二者驱动、损耗特性各不相同。

增强型HEMT耐压为7V，实际使用需降至6V以内，难以发挥低内阻性能优势；且阈值电压为1-1.5V，易受电压噪声、电路振荡干扰发生误导通，需搭配负压关断电路，驱动控制复杂度高。

PI 采用的耗尽型共源共栅架构，借助低压硅MOS管控开关，驱动耐压可达25V，抗干扰性更强。在LLC应用中，其反向导通拐点电压为0.7V，损耗仅为增强型 GaN 的 1/6~1/7，高频轻载能效表现突出。

05抗高压冲击可靠性：

GaN 容错性超 SiC

瞬时高压冲击是影响服务器电源安全与稳定性的重要因素，GaN 与 SiC 在此方面表现差异显著。SiC多采用垂直结构，高压下栅极附近易发生空穴堆积，引发电场畸变并产生局部高温，进而造成器件突发损坏或雪崩击穿。

GaN采用平面结构， 2000V以内的瞬时过压不会直接损坏，而会内阻上升，高压消失静置后即可恢复，容错能力更强，更适配服务器复杂的电网。

从架构、性能到可靠性，高压 GaN 展现出适配算力场景的综合实力。伴随 800VDC 供电架构逐步落地，GaN 器件将成为行业优选方案，助力 AI 服务器电源高效、紧凑、稳定运行。