数据中心能效比提升的棘手问题，谁来解决？

时间： 2024-03-11 来源：森国科

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碳化硅功率器件、SiC MOSFET和SiC模块在数据中心的应用中主要集中在提高电源效率、增加功率密度、发展UPS应用以及推动数据中心绿色化等方面，为服务器电源、UPS（不间断电源）和其他关键基础架构带来创新。森国科目前的全系列碳化硅二极管、碳化硅MOSFET和模块产品均可支持送样。

随着AI、云计算和大数据的迅猛发展，数据中心对能效比（PUE）的要求越来越高，这对电源系统的效率提出了更严格的挑战。碳化硅器件在服务器电源中的应用可以有效减少能量损耗，实现更高的效率。相比传统的硅（Si）器件，碳化硅二极管和MOSFET在高频、高电压运作时具有更低的损耗，从而提供更紧凑、高效的电源解决方案。此外，碳化硅的特性也有助于降低数据中心冷却系统的能耗。由于其在高温下稳定运行的能力，可以减少冷却需求，进而降低整体能源消耗，有益于缩减运营成本和增强数据中心的可持续性。

碳化硅产品在数据中心中的应用，有助于提升数据中心的整体性能和能源效率，同时促进产业的可持续发展。具体可从以下几个方面开始了解：

1、服务器电源效率提升：SiC材料用于服务器电源中的二极管和MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管），可以显著提高电源的效率。由于碳化硅具有极小的反向恢复损耗，它在功率因数校正（PFC）电路中替代了传统的Si二极管，从而提高了PFC的效率。

2、功率密度提高：随着碳化硅MOSFET技术的成熟和可靠性提高，服务器电源设计中开始采用碳化硅MOSFET替代硅MOSFET。这样做可以在使用较少元件的情况下实现较高的功率密度，从而使得电源设计更加紧凑高效。

3、数据中心UPS应用发展：碳化硅器件的使用也在数据中心不间断电源（UPS）中得到应用，有助于实现数据中心的绿色化和低碳化发展目标。高速高压的碳化硅MOSFET的应用将彻底改变数据中心UPS的应用发展，提高整体效率和功率性能。

4、节能减排：数据中心作为大型的能源消耗者，其能效比（PUE）是衡量其绿色程度的重要指标。采用碳化硅器件可以有效降低能耗，减少散热需求，进而降低数据中心的整体碳排放，符合全球节能减排的趋势。

5、产业链合作：随着碳化硅技术的发展，产业链上下游企业加强了交流合作，推动了碳化硅半导体在数据中心等领域的应用研究和产业化进展。

未来，随着碳化硅材料生产成本的进一步降低和制造工艺的持续改进，其在数据中心的应用前景将更加广阔。产业链的合作加深与技术创新的推进，将使得碳化硅器件更广泛地应用于数据中心的各个环节，不仅提高效能，还助力于推动整个行业向绿色、低碳方向发展。因此，碳化硅在数据中心中的应用前景非常明朗，预计将成为推动下一代数据中心发展的重要力量。

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