核心观点

　　能耗伴随算力需求增加而增加

　　人工智能大模型催生对算力需求，芯片供应商通过升级算力芯片来提升算力。但是，算力的提升会带来功耗增加的副作用。英伟达H100GPU的功耗700W左右，英伟达H200和AMD Instinct MI300X的整体功耗在700W~750W。英伟达将于2025年推出旗舰AI计算芯片B200GPU，单张GPU功耗达1000W。降低算力基础设施的功耗，成为发展人工智能的另一大障碍。

　　氮化镓的导通电阻低和开关速度高，具有降低能耗功能

　　氮化镓具有优异的电子迁移率，通常在几百到几千cm2/(V·s)的范围内，这使得其在高频率和高功率电子器件中具有优异的性能。其高电子迁移率和较高的饱和漂移速度使得氮化镓器件具有较低的导通电阻和较高的开关速度，适用于高速、高频的应用场景。

　　氮化镓有助于降低AI数据中心能耗

　　宜普电源转换公司首席执行官兼联合创始人Alex Lidow在接受《中国电子报》专访时表示：“AI数据中心所消耗的能源逐月增加。为AI处理器供电，需要将输入的高电压转换为低电压，中间要经过多个阶段，把电压从大约220伏一直降到0.5伏。碳化硅通常用于高电压场景。AI处理器供电第一阶段的电压转换，即从220伏到48伏，既用到了碳化硅器件，也用到了氮化镓器件。之后，将电压从48伏降至0.5伏这个阶段，完全可以由氮化镓完成。”

　　英飞凌推出全球首款12英寸功率氮化镓晶圆

　　9月11日欧洲半导体公司英飞凌宣布：“开发出全球首项300mm（12英寸）氮化镓（GaN）功率半导体晶圆技术。这项突破将极大地推动GaN功率半导体市场的发展。相较于8英寸晶圆，12英寸晶圆芯片生产不仅在技术上更先进，也因为晶圆直径的扩大，每片晶圆上的芯片数量增加了2.3倍，效率也显著提高。”

　　大尺寸氮化镓晶圆，有助于释放氮化镓的潜力

　　在氮化镓碳化硅出现之前，电压转换一般用IGBT和MOSFET硅基功率器件来实现开关的功能。由于氮化镓器件的开发尚未完全成熟，成本成为氮化镓器件替代硅基器件的重要障碍。英飞凌12英寸氮化镓晶圆上切割芯片数量是8英寸的2.3倍，从8英寸升级到12英寸，有助于降低氮化镓功率器件的成本，与硅基功率器件成本看齐。氮化镓功率器件成本的降低将会刺激氮化镓器件更大规模的应用。

　　投资建议

　　推荐关注氮化镓产业链相关公司。

　　风险提示

　　1、氮化镓成本下降不及预期。2、氮化镓器件研发进度缓慢。

首创证券 何立中