氮化镓如何驱动机器人的运动、感官、大脑（三）——氮化镓器件在人工智能系统中的重要作用
本文作者为EPC首席执行官兼联合创始人Alex Lidow，为“氮化镓驱动人形机器人”系列文章的第三篇，本系列前两篇文章分别为：
《 氮化镓如何驱动机器人的运动、感官、大脑（一）——氮化镓器件如何在人形机器人的运动领域发挥作用》
《氮化镓如何驱动机器人的运动、感官、大脑（二）——氮化镓在激光雷达系统中的应用》
本文则讲述氮化镓器件在人工智能系统中的重要作用，展示了人工智能浪潮如何为人形机器人带来新机遇。
为AI大脑供电：氮化镓在DC-DC转换器中的应用
● AI系统对高效电源的需求
人形机器人的大脑是其人工智能（AI）系统，它处理感官数据、做出决策并控制机器人的运动。AI系统计算量极大，尤其是在执行实时图像处理、决策和运动控制等复杂任务时，需要大量电力来运行。为了满足这些电力需求，AI服务器电源依赖于高效的DC-DC转换器，以最小的损耗提供电力。
在人形机器人中，AI系统负责处理来自传感器的数据、做出决策并控制机器人的运动。这需要持续的电力供应，效率低下的电源都会导致性能下降、热量增加和运行时间缩短。基于氮化镓的DC-DC转换器通过以最小的损耗提供电力，确保AI系统能够在最佳性能下运行，从而解决这些问题。
● 氮化镓在AI服务器电源中的应用
氮化镓在AI服务器电源中的应用展示了人形机器人电力电子未来的发展方向。由英伟达、AMD和阿里巴巴等公司生产的AI服务器需要极高的功率密度，以适应服务器板有限的空间，同时高效地提供电力。基于氮化镓的DC-DC转换器在这些方面表现出色，可以提供超过5000瓦每立方英寸的功率密度，效率接近98%。
EPC9159参考设计是一个基于氮化镓的DC-DC转换器示例，如图4所示，该设计的尺寸仅为23 x 18毫米，能够持续提供1千瓦的电力。该设计在向12V负载提供1千瓦电力时，峰值效率超过97.5%，满负荷效率超过95.5%。紧凑的尺寸结合高效率，使得基于氮化镓的DC-DC转换器非常适合为人形机器人的AI系统供电，在空间有限且电力效率至关重要的情况下尤为适用。
图4：EPC9159是一个1千瓦、48V/12V的LLC转换器
总结：GaN在机器人未来中的关键角色
人形机器人已经悄然出现在我们生活的环境中。半人形机器人在酒店提供客房服务、在机场执行安保任务，甚至在城市街道上送餐。人形机器人很快将在仓库和工厂中获得大量应用，执行重复或危险任务。随着发达国家出生率下降，人们越来越担心人口老龄化将导致劳动力不足。而人形机器人有潜力填补劳动力缺口，帮助维持经济的稳定并提高全球的生活质量。
随着全球人形机器人市场的持续增长，对先进电力电子设备的需求也将不断增加。氮化镓技术在满足这一需求方面具有独特优势，提供比传统硅基设备更优越的性能、效率和可靠性。无论是为驱动机器人运动的电机供电、为其感知和导航环境的传感器供电，还是为控制其行动的人工智能系统供电，氮化镓都是释放人形机器人全部潜力的关键。氮化镓技术的持续进步将不断促进人形机器人的发展，使其变得更加高效、可靠和功能强大。
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