SiC與GaN晶片需求暴漲 數據中心邁向800V架構

中國國際金融股份有限公司（CICC）於6月下旬發布的研究報告指出，AI數據中心轉向高壓電源架構，正為化合物半導體劃分明確的市場分工：設施側採用碳化矽，機架內部則由氮化鎵主導。

「隨著AI運算朝向更高密度、持續滿載及強烈暫態衝擊發展，高壓架構已是數據中心電源系統的確定方向，」中金分析師在報告中寫道，並將2026年定為此一新電源拓撲的部署元年。該券商預期，SiC將主導灰區（設施側）電力轉換——包括固態變壓器、電源供應單元及儲能系統——而GaN則滲透白區（機架級）應用，如中間匯流排轉換及處理器電源管理。

市場機會相當可觀。Gartner在2026年5月報告中將英飛凌科技股份有限公司評為「AI數據中心功率半導體領域最難撼動的公司」，該公司預估其2027會計年度AI市場營收將達25億歐元。這家德國晶片製造商的「從電網到核心」產品組合涵蓋每一個轉換環節，從固態變壓器到處理器級電源管理，其中SiC用於高壓電網至機架轉換，GaN則應用於高頻中間級別。

此時機正逢電力需求急遽攀升。根據能源創新（Energy Innovation）的模型分析，若以高度倚重化石燃料的方式滿足預計到2030年的美國需求成長，每年將為用戶電費帳單增加300億美元。而加速清潔能源路徑——包括寬能隙半導體所帶來的效率提升——則可將該成本削減51億美元，相當於節省17%。在燃料價格飆升的情境下，節省金額更將增至84億美元。

SiC與GaN各自扮演明確角色

中金的架構以數據中心實體佈局為界，劃分出清晰的分工。SiC元件專為高壓與高溫運作而設計，最適合設施側應用——電力以800 VDC或更高電壓進入建築物，必須高效轉換。而GaN具備在更小體積內以更高頻率切換的能力，適用於空間有限、功率密度要求極高的機架內部。

此趨勢與整體市場走向一致。根據IndexBox資料，全球數位電源控制器市場預計從2026年至2035年將以7%至9%的年複合成長率擴張，數據中心電氣化與寬能隙技術的採用為主要驅動力。寬能隙半導體在數位電源控制器中的佔比，預計將從2026年的約15%成長至2035年的近30%。

位於加州埃爾塞貢多的無晶圓廠GaN功率IC專業廠商納微半導體（Navitas Semiconductor）是直接受惠者之一。該公司的GaNFast功率IC將電晶體、驅動器及保護功能整合至單晶片解決方案，目標應用包括數據中心電源供應。此外，英飛凌、德州儀器及意法半導體也在大力投資內建GaN與SiC功能的數位電源控制器。

投資啟示

對投資人而言，中金的研究報告提供了一個主題式架構，便於將資金輪動至化合物半導體相關標的。英飛凌作為廣泛的功率半導體領導者，業務涵蓋完整的AI電源鏈。納微及其他GaN專業廠商則提供純粹的機架級投資機會，而Wolfspeed Inc.及安森美半導體（ON Semiconductor Corp.）則在SiC領域佈局設施側應用。

主要風險在於執行面。新建發電產能面臨變壓器與開關設備供應鏈、審批延誤及地方反對等障礙。根據業界報導，計劃在2026年上線的數據中心中，約有一半已遭延遲或取消，部分原因即來自這些瓶頸。能源創新的模型顯示，即使需求成長放緩——僅有33%的預期需求實現——清潔能源路徑每年仍可比化石燃料路徑節省26億美元。

中金報告提出的「SiC在左、GaN在右」框架，為投資人提供了一張清晰的地圖，顯示哪些公司在數據中心電源架構的哪個層級受益——而2026年，正是此一架構轉型正式啟動的標誌之年。

本文僅供資訊參考，不構成投資建議。