“新技术要在新市场推广 ， 很重要的一点是市场需要这样的东西 。 ”查莹杰表示 ， 氮化镓功率芯片的市场机遇之一是消费类电子 。 “5G功耗很大 ， 导致电池要变大 ， 电池变大导致充电功率变大 。 ”
手机充电功率在增长 ， 适配器和充电器功率从5瓦、10瓦变成65瓦、125瓦时便携性越来越差 。 而采用氮化镓芯片的充电器体积小 ， 充电速度快 。 今年2月 ， 小米新品发布会上推出明星产品65W GaN充电器 ， 就引发了市场对氮化镓的关注 。
与此同时 ， USB标准化组织推广Type-C接口和USB功率传输协议（USB Power Delivery ， USB PD）后导致配件市场爆发 ， 一个标准适配器 ， 手机能快充 ， 笔记本电脑也能用 ， 需求就变大了 。 “Type-C接口的需求越来越大 ， Anker、亚马逊、倍思、绿联这些配件厂商的生意井喷式发展 。 ”
查莹杰表示 ， 这些都在为氮化镓快充市场做铺垫 。 纳微半导体预计 ， 两年内氮化镓充电器的成本将与硅充电器打平 ， 3年后氮化镓充电器制造成本有望比硅充电器更低 。
中信证券研报显示 ， 目前市面上已有多家厂商布局GaN快充 ， 预计随着用户对便携性需求提高 ， 未来GaN快充市场规模将快速上升 ， 预计2020年全球GaN充电器市场规模为23亿元 ， 2025年将快速上升至638亿元 ， 同时加速GaN芯片在其他新兴领域对硅基产品的替代 。
除消费电子市场 ， 纳微半导体也在研发加速数据中心和车载充电器等领域的氮化镓应用 。
“适配器和数据中心是纳微明年很重要的领域 ， 所有数据中心服务器的头部厂商都开始用纳微的产品 ， 汽车和太阳能紧随其后 ， 我们目前并没有单一依赖于某一个客户或某一个领域 。 ”查莹杰表示 ， 工业、汽车、互联网数据中心（IDC）等工业领域的氮化镓芯片应用将是纳微半导体未来的主旋律 ， 前两年已经在数据中心高压直流电源（HVDC）产品、服务器标准电源等领域开展合作 。
“到2023年 ， 欧洲所有数据中心的能效要求达到96%的效率 。 现在中国大部分的服务器数据中心的电源还在92%或94%的效率 。 ”查莹杰表示 ， 看起来只是2-4个百分点的提升 ， 但达到96%的效率意味着功耗要降低一半 ， 这要求有巨大的技术突破 。 “氮化镓的使用可以提升服务器电源的效率 ， 这也是市场机遇 。 ”
“芯片荒”下的氮化镓技术
当前全球“缺芯” ， 半导体产能紧张持续 。 中信建投研报显示 ， 晶圆代工产能不足 ， 代工涨价预计传导至IC设计厂商 。 当前半导体的需求虽然出现一定的结构性分化 ， 但整体仍处于高景气度以及供需紧张的状态 ， 今年未见产能紧张缓解或松动迹象 ， 预计2022年整体产能仍然紧张且涨价持续 。
氮化镓技术是否受到“芯片荒”的影响？查莹杰表示 ， 芯片荒、芯片涨价对整个供应链都一视同仁 。 但从氮化镓供应链角度看 ， 氮化镓芯片目前占硅芯片市场的比重是0.5% ， 由于单一晶圆上能产出更多的氮化镓DIE ， 相比硅芯片“产能可以增加5倍” 。
此外 ， 半导体原材料都在涨价 ， 但“氮化镓材料没有做相应调整 ， 成本没有太大的变化” 。 查莹杰表示 ， 纳微半导体使用的是台积电6英寸厂工艺 ， 产能丰足 ， 不占用目前紧缺的8英寸产能 。
从迭代速度角度看 ， 未来纳微半导体氮化镓芯片的迭代周期有望从两年变成9个月 ， 成本可大约减少20%-30% 。 同时随着客户的正向系统反馈 ， “我们把越来越多的电路集成 ， 这样整个外围电路越来越简单 ， 从而降低了系统成本 。 ”
“芯片行业的波动是持续的 ， 明年可能还是缺货 。 ”查莹杰说 ， 对于纳微半导体来说 ， 策略是不断减小氮化镓DIE尺寸 ， “极限值还远远没有到 。 ”此外就是走集成路线 ， 以前“很多电路是用硅来实现的 ， 现在可以用氮化镓实现” 。