Le nouveau portefeuille de puissance en nitrure de gallium GaNEXUS d'onsemi réduit les composants magnétiques jusqu'à 60 % et augmente la densité de puissance jusqu'à 2 fois par rapport aux solutions conventionnelles en silicium, ciblant un marché des puces en nitrure de gallium que les analystes prévoient devoir dépasser les 9 milliards de dollars d'ici 2030.
« GaNEXUS permet de nouvelles architectures pour la conception de systèmes d'alimentation », a déclaré Antoine Jalabert, vice-président de la division GaN chez onsemi. « Alors que les clients recherchent davantage de puissance dans moins d'espace, cela offre aux ingénieurs une plus grande flexibilité pour surmonter les contraintes qui limitaient les architectures de puissance conventionnelles. »
La gamme initiale comprend des FET GaNEXUS de 40 volts à 650 volts, ainsi que des dispositifs GaNEXUS Smart 650 V dotés de fonctions de protection intégrées qui simplifient l'intégration système. Dans les systèmes basse et moyenne tension tels que les convertisseurs de bus intermédiaires 48 V pour serveurs IA et les unités de batterie de secours, le portefeuille offre des composants magnétiques 30 % à 60 % plus petits, une densité de puissance 1,5 à 2 fois supérieure, et des gains d'efficacité de 0,5 % à 2 % selon la topologie. Pour les applications haute tension comme les baies d'alimentation IA et les étages de correction du facteur de puissance, onsemi revendique une réduction magnétique allant jusqu'à 60 % et des améliorations d'efficacité de 0,5 % à 1 % qui se cumulent de manière significative à l'échelle des centres de données.
Ce lancement intervient alors que les centres de données IA devraient consommer jusqu'à 9 % de la production d'électricité américaine d'ici 2030, les coûts d'alimentation et de refroidissement représentant jusqu'à 40 % des dépenses d'exploitation totales des centres de données, selon des estimations sectorielles citées par onsemi. Chaque point de pourcentage de gain d'efficacité dans une installation de 100 mégawatts peut se traduire par environ 1 million de dollars d'économies d'électricité annuelles, ce qui rend les avantages en vitesse de commutation du GaN économiquement significatifs à l'échelle hyperscale.
Les dispositifs GaNEXUS utilisent des boîtiers thermiquement améliorés avec des formats standard — TOLL Bottom Cooling, TOLT Top Cooling, et des options double refroidissement de 3,3 millimètres sur 3,3 millimètres et 5 millimètres sur 6 millimètres — pour prendre en charge le double approvisionnement. Associée à la plateforme Treo d'onsemi pour la détection, le contrôle et la gestion de l'énergie intégrés, le portefeuille permet des solutions d'alimentation complètes au niveau système qui réduisent la complexité de conception et accélèrent les délais de qualification.
La concurrence s'intensifie
onsemi entre sur un marché du nitrure de gallium déjà très fréquenté par des acteurs établis. Navitas Semiconductor, le leader de l'industrie des circuits intégrés de puissance GaN, a annoncé le 8 juin son propre boîtier UHV-TO-247-4-ISO pour les MOSFET en carbure de silicium de 1 200 V à 3 300 V, ciblant la conversion de puissance connectée au réseau et le stockage d'énergie par batterie. Navitas affirme que son nouveau boîtier offre des performances de type module dans un format discret tout en éliminant le besoin d'isolation haute tension externe.
Infineon Technologies et Texas Instruments ont également investi massivement dans le GaN, le portefeuille CoolGaN d'Infineon couvrant des plages de tension similaires. La pression concurrentielle s'étend jusqu'au niveau des fonderies : TSMC, qui fabrique des plaques de GaN-sur-silicium pour plusieurs fabricants de puces, a élargi son offre de procédés GaN alors que la demande des clients des centres de données et de l'automobile s'accélère.
Les institutions de recherche repoussent les limites de la technologie. Fraunhofer IAF a récemment démontré un module de puissance basé sur le GaN pour les systèmes de charge continue bidirectionnelle de 800 V, atteignant 3 kilowatts de puissance dans un chargeur hors-bord de 8,3 litres et 5,7 kilogrammes. Le projet, appelé GaN4EmoBiL, met en évidence le potentiel du GaN dans les infrastructures de recharge des véhicules électriques, où l'efficacité et la compacité influent directement sur les coûts d'adoption.
Angle d'investissement
Les actions onsemi s'échangent à environ 22 fois les bénéfices à terme, soit une décote par rapport à la moyenne de 28x de l'indice Philadelphia Semiconductor, reflétant la prudence des investisseurs quant à l'exposition de la société aux marchés automobiles et industriels. Le lancement du GaNEXUS diversifie les revenus d'onsemi vers un secteur en pleine croissance : la distribution d'énergie pour les centres de données IA, où l'entreprise est déjà en concurrence avec son portefeuille de carbure de silicium EliteSiC. Si GaNEXUS capte ne serait-ce que 5 % du marché projeté de 9 milliards de dollars pour les puces de puissance GaN d'ici 2030, cela représenterait environ 450 millions de dollars de revenus supplémentaires — soit environ 4 % des ventes d'onsemi sur les douze derniers mois. La société n'a pas divulgué le prix ni les premiers clients du GaNEXUS.
Cet article est fourni à titre informatif uniquement et ne constitue pas un conseil en investissement.