這些預(yù)測(cè)探討了全球半導(dǎo)體供應(yīng)鏈正在發(fā)生的總體系統(tǒng)性變化，以及針對(duì)主要依賴電力行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展舉措，即：

• 供應(yīng)鏈——啟動(dòng)具有歷史意義的多年計(jì)劃，以改變半導(dǎo)體制造和封裝的地點(diǎn)和方式。

• 可持續(xù)性——效率和保護(hù)的動(dòng)機(jī)將與能源獨(dú)立的新政治要求相一致。GaN 不僅僅是高頻設(shè)計(jì)的好選擇。這對(duì)地球也有好處。

• 數(shù)據(jù)中心——隨著數(shù)據(jù)中心升級(jí)處理器以優(yōu)化其實(shí)現(xiàn)盈利能力和可持續(xù)性目標(biāo)的能力，GaN 取得新進(jìn)展成為首選解決方案。

• 電動(dòng)汽車——GaN 被集成到節(jié)能電動(dòng)汽車 (EV) 和充電站的設(shè)計(jì)中，以滿足汽車制造商和全球政府、企業(yè)以及影響汽車行業(yè)和道路交通未來(lái)的其他組織的 2030 年目標(biāo)。

• 消費(fèi)電子產(chǎn)品——GaN 在充電器、音頻、電器和電動(dòng)工具設(shè)計(jì)方面的持續(xù)創(chuàng)新和新產(chǎn)品發(fā)布進(jìn)一步鞏固了其主流地位。

“我們正處于功率 GaN 技術(shù)的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，”GaN Systems 相信。“盡管近三年來(lái)全球經(jīng)濟(jì)和地緣政治面臨重大逆風(fēng)，但 GaN 功率半導(dǎo)體已成為多個(gè)細(xì)分市場(chǎng)的首選產(chǎn)品解決方案，包括數(shù)據(jù)中心、電動(dòng)汽車、工業(yè)和消費(fèi)電子行業(yè)。它通過(guò)獨(dú)特地解決了這些行業(yè)中圍繞能源效率和設(shè)計(jì)的一些最緊迫和關(guān)鍵的電力系統(tǒng)挑戰(zhàn)來(lái)實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，“該公司補(bǔ)充道。“隨著電氣化大趨勢(shì)的強(qiáng)勁勢(shì)頭和越來(lái)越多的包含半導(dǎo)體的產(chǎn)品。

具體預(yù)測(cè)如下：

供應(yīng)鏈：公司和政府擁抱數(shù)十億美元的長(zhǎng)期計(jì)劃，以加強(qiáng)全球半導(dǎo)體制造和封裝

• 過(guò)去，許多公司專注于整合一兩個(gè)國(guó)家的制造活動(dòng)。展望未來(lái)，全球半導(dǎo)體供應(yīng)鏈將努力發(fā)展美國(guó)在工程設(shè)計(jì)和制造方面的大量存在。在美國(guó)，這意味著接受國(guó)家戰(zhàn)略半導(dǎo)體政策——而不是政治上的便利。

• 預(yù)計(jì) 2022 年的 CHIPS 和科學(xué)法案將在未來(lái)四年內(nèi)促進(jìn)美國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)的地域多元化。以 527 億美元的贈(zèng)款、貸款和稅收抵免形式提供的巨大經(jīng)濟(jì)實(shí)力將推動(dòng)對(duì)設(shè)計(jì)、制造和制造設(shè)施的投資。大型芯片制造商在美國(guó)建造的每座新制造工廠將獲得高達(dá) 25 至 3 億美元的資金。

• 為了加速下一代芯片的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)，歐盟 (EU) 芯片法案中的廣泛投資計(jì)劃將側(cè)重于提高生產(chǎn)能力以及提高識(shí)別和應(yīng)對(duì)半導(dǎo)體供應(yīng)危機(jī)的能力。最重要的是，《歐盟芯片法》旨在加強(qiáng)歐洲的研究和技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)地位，包括實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期經(jīng)濟(jì)和社會(huì)目標(biāo)所需的能力、能力和控制。

• 半導(dǎo)體封裝將在短期內(nèi)解決，在越南和印度增加工廠。很大一部分半導(dǎo)體晶圓制造將留在臺(tái)灣（68% 的半導(dǎo)體和 90% 的先進(jìn)芯片）。隨著歐洲、加拿大和美國(guó)幾年來(lái)的制造擴(kuò)張，這將繼續(xù)使半導(dǎo)體行業(yè)面臨區(qū)域“單一來(lái)源”的脆弱性。

可持續(xù)性：能源效率和自然資源保護(hù)的動(dòng)機(jī)符合能源獨(dú)立的政治要求

• 可持續(xù)性和盈利能力將是企業(yè)成功的雙重驅(qū)動(dòng)力。例如，使用 GaN 半導(dǎo)體將同時(shí)通過(guò)提高數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)密度來(lái)增加收入，并減輕對(duì)環(huán)境的影響（例如滿足積極的 ESG 目標(biāo)）。此外，滿足產(chǎn)品和運(yùn)營(yíng)的可持續(xù)性指標(biāo)與滿足性能和成本要求一樣必要。

• 大規(guī)模推廣可再生能源大規(guī)模收集、儲(chǔ)存和使用技術(shù)的壓力將會(huì)增加。按需太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)將需要更節(jié)能的電源逆變器、DC-DC 轉(zhuǎn)換器和能量密集型存儲(chǔ)。GaN 技術(shù)將成為該解決方案的核心。

• 2023 年及以后，GaN 需求將自然加速，以確保更可持續(xù)的未來(lái)。已發(fā)現(xiàn)該技術(shù)可以優(yōu)化電源設(shè)計(jì)以減少高頻設(shè)備和系統(tǒng)的碳足跡。GaN 具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，可以為電子行業(yè)創(chuàng)造更綠色、更碳中和的未來(lái)。GaN 功率半導(dǎo)體旨在通過(guò)利用高開(kāi)關(guān)速度和低導(dǎo)通電阻來(lái)節(jié)約能源和使設(shè)備小型化。

數(shù)據(jù)中心——盈利能力與可持續(xù)發(fā)展計(jì)劃相得益彰，以推動(dòng) GaN 技術(shù)的廣泛采用

• 隨著數(shù)據(jù)中心每三到五年更新一次硬件，加上生效的歐盟生態(tài)設(shè)計(jì) Lot 9 效率監(jiān)管要求，GaN 將有機(jī)會(huì)在機(jī)架式電源和服務(wù)器中的獨(dú)立冗余電源中取代硅. 這種使用 GaN 電源的服務(wù)器升級(jí)和服務(wù)器機(jī)架擴(kuò)建將由英特爾和惠普等原始設(shè)備制造商的創(chuàng)新工作引領(lǐng)。更多的服務(wù)器和機(jī)架電源公司將效仿，采用 GaN 并使 GaN 成為行業(yè)的“標(biāo)準(zhǔn)”。

• 科技巨頭的新標(biāo)準(zhǔn)將加速電源向更高效率和更小外形尺寸的轉(zhuǎn)變。開(kāi)放計(jì)算機(jī)項(xiàng)目 (OCP) 為服務(wù)器電源定義了一個(gè)新的標(biāo)準(zhǔn)外形尺寸 M-CRPS，可將尺寸減小 30%。傳統(tǒng)的晶體管技術(shù)，即硅 MOSFET，將難以滿足這一標(biāo)準(zhǔn)，而 GaN 在這方面表現(xiàn)出色。此外，許多以超大規(guī)模計(jì)算為目標(biāo)的 OCP 設(shè)計(jì)對(duì)超高能效的需求不斷增加，而 GaN 最能提供這一特性。

• 對(duì)電源的需求將增加 GaN 的使用：(1) 通過(guò)其較低的開(kāi)關(guān)損耗和傳導(dǎo)損耗的特性來(lái)提高效率，(2) 通過(guò)在比替代技術(shù)更高的頻率下工作來(lái)提高功率密度，以及 (3 ) 體積更小、效率更高的基于 GaN 的電源可直接降低數(shù)據(jù)中心的電費(fèi)，并間接降低冷卻系統(tǒng)成本。

電動(dòng)汽車：從氣候變化的道德動(dòng)機(jī)和能源經(jīng)濟(jì)學(xué)的現(xiàn)實(shí)來(lái)看，加速轉(zhuǎn)向電動(dòng)汽車的壓力越來(lái)越大

• 汽車原始設(shè)備制造商及其一級(jí)供應(yīng)商將繼續(xù)通過(guò)性能、可靠性、成本和容量四個(gè)方面來(lái)做出有關(guān)功率晶體管選擇的決策。2022-2023 年處于設(shè)計(jì)階段的高性能 GaN 解決方案將在 2025-2026 年成為主流，提供成本更低、能效更高的電源解決方案。

• 越來(lái)越多的原始設(shè)備制造商開(kāi)始采用 GaN 進(jìn)行生產(chǎn)，這將在 2023 年加速。隨著更多 400V 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要性上升，GaN 半導(dǎo)體公司將開(kāi)始看到他們?cè)?EV 設(shè)計(jì)中的份額增加，800V 系統(tǒng)的多級(jí) GaN 解決方案得到驗(yàn)證，硅硬質(zhì)合金 (SiC) 經(jīng)歷了持續(xù)的材料短缺、產(chǎn)量挑戰(zhàn)和成本問(wèn)題。

消費(fèi)電子：GaN 成為多個(gè)消費(fèi)市場(chǎng)的主流

• GaN 將增加其在充電器中的份額，從流行的 45W 和 65W 充電器到不斷增長(zhǎng)的具有單端口和多端口變化的更高功率 100-180W 充電器市場(chǎng)，為消費(fèi)者提供超快速和多設(shè)備充電體驗(yàn)。

• 對(duì)于音頻，GaN 將使主流品牌能夠以更緊湊的外形滿足消費(fèi)者的移動(dòng)和聲控生活方式需求，提供與更大設(shè)備相同的音量和音頻質(zhì)量。

• 新的 D 類音頻系統(tǒng)設(shè)計(jì)將隨著 GaN 產(chǎn)品“構(gòu)建模塊”的采用而加速，使各個(gè)市場(chǎng)的音頻系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員能夠混合和匹配設(shè)計(jì)并最大限度地提高其特定應(yīng)用的性能。

• 家電、大屏幕電視、電動(dòng)自行車和電動(dòng)工具等新應(yīng)用領(lǐng)域的增長(zhǎng)將源于企業(yè)對(duì) GaN 在消費(fèi)電子領(lǐng)域的主流地位和價(jià)值的認(rèn)可，以及對(duì)基于 GaN 的系統(tǒng)設(shè)計(jì)的驗(yàn)證。這些市場(chǎng)中的創(chuàng)新 GaN 驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品將在 2023-2024 年進(jìn)入消費(fèi)市場(chǎng)。

“隨著全球公司繼續(xù)面臨推動(dòng)盈利能力和可持續(xù)性發(fā)展的壓力，GaN 技術(shù)變得更加重要，”GaN Systems 的首席執(zhí)行官 Jim Witham 說(shuō)。“盡管過(guò)去三年全球經(jīng)濟(jì)和地緣政治存在重大逆風(fēng)，但 GaN 現(xiàn)在被公認(rèn)為是一種廣泛采用的技術(shù)，預(yù)計(jì)到 2027 年將達(dá)到 20 億美元，其推動(dòng)因素是消費(fèi)電子、汽車應(yīng)用、數(shù)據(jù)中心以及工業(yè)和電動(dòng)汽車的使用不斷增加. 因此，公司將繼續(xù)加快提高能源效率的承諾，我們將看到盈利能力和可持續(xù)性推動(dòng) GaN 增長(zhǎng) 至60 億美元。”