最新科研突破显示，氮化镓电源模块技术已取得重大进展，将彻底改变AI数据中心的能耗格局。据九峰山实验室最新研发成果，采用第三代半导体材料氮化镓制造的电源模块，可使AI算力中心的用电损耗降低30%，相当于一座1吉瓦(10亿瓦)的超大型AI算力中心全年可节省近3亿度电，折合电费约2.4亿元。
这项技术的核心在于用氮化镓芯片替代传统电源中的硅基芯片。氮化镓作为第三代半导体的代表，拥有比硅更宽的'禁带宽度'，能承受更高的电压和温度，电子在其间的穿行速度也快得多。如果把电流比作水流，传统硅基'水闸'开关速度慢、阻力大，而氮化镓'水闸'的开关速度能达到硅的数十倍，几乎是瞬间完成，因此开关过程中的能量损耗骤降70%以上。
AI数据中心的能耗问题日益严峻。1吉瓦数据中心年耗电达87.6亿度，相当于一座大型核电站全年满负荷发电量。其中电源模块负责将高压电转换为XPU所需低压电，年耗电量约10亿度，占总能耗11%。国际能源署今年4月报告指出，受AI推动，到2030年全球数据中心用电量将翻倍至945太瓦时。
氮化镓技术的突破不仅是芯片层面的改进，更引发了电源系统设计的'链式反应'。由于开关损耗这一最大瓶颈被消除，电源工程师可以将电路工作频率提升一个数量级，从几十kHz提高到数百kHz甚至MHz级别。高频化带来了革命性改变：电源中笨重的变压器、电感等磁性元件的尺寸理论上可缩小至十分之一，进一步降低了整体能耗。
目前，该成果已完成概念验证，即将进入中试阶段，预计3-5年内实现量产，瞄准的是一个千亿级的蓝海市场。在'双碳'目标和全球电价波动的背景下，这项技术已从'锦上添花'变为'生存必需品'，正吸引从谷歌、微软到国内各大云巨头的密切关注与布局。