インフィニオン、NVIDIAと800VDC AIデータセンター向けGaN電力変換システムで協業

この記事のポイント

• インフィニオンがNVIDIAと800VDC AIデータセンター向け電源アーキテクチャの協業を深化
• 高圧中間バスコンバータ（IBC）に窒化ガリウム（GaN）技術を適用し、最大1MHzのスイッチングを実現
• 受動部品の小型化により、高電力密度の実現とラック内の発熱低減を両立
• 送電網（グリッド）からプロセッサの負荷点まで、給電チェーン全体にわたるシステムソリューションを提供

NVIDIAとの協業を深化し、800VDC AIデータセンター向けIBCを推進

Infineon Technologies AGは、AIデータセンター向け800VDC（直流800ボルト）電源アーキテクチャにおいて、NVIDIAとの協業を前進させています。NVIDIAの開発者会議「GTC Berlin」に合わせて発表された本取り組みは、AIデータセンターの給電チェーンにおいて極めて重要かつ高い性能が求められる変換ステージである高圧中間バスコンバータ（IBC：Intermediate Bus Converter）に焦点を当てています。同ステージにおいて、Infineonの窒化ガリウム（GaN）技術が有力な選択肢として採用されています。これは、保守可能でホットスワップ対応の800VDCサーバーラックの実現を目指して2025年5月に発表され、同年10月に詳細化された両社の共同開発をさらに発展させたものです。

Infineon Technologies AGのCEOであるJochen Hanebeck氏は、「AIは電源インフラに求められる要件を根本から再構築しており、半導体はその課題解決の中核を担っています。800V電源アーキテクチャにおけるNVIDIAとの協業は、深い半導体専門知識とAIが要求するイノベーションのスピードが融合したときに何が可能になるかを示しています。GaNベースのシステムソリューションは、この次世代データセンターの重要な実現要因であり、Infineonはグリッド（送電網）からコアに至るまでAI時代を支えることを誇りに思います」と述べています。

AIワークロードの増大に対応する中間バスアーキテクチャとGaNの優位性

AIワークロードによる膨大な消費電力の増加を背景に、データセンターでは中間バスアーキテクチャの採用が進んでいます。この方式では、IBCがアクセラレータカードに供給されるメインバス電圧をより低い電圧レールへと降圧し、後段のステージがAIプロセッサの要求する厳格なコア電圧およびPOL（Point of Load）レールを効率的に生成できるようにします。この多段アプローチにより、基板面積、熱制限、稼働率の厳しい制約を満たしながら、配電損失を低減します。AIインフラが拡大する中、より高密度な計算環境に向けた追加の配電選択肢として、既存のACや低電圧DCアーキテクチャと並び800VDCの導入が進められています。

GaN技術は、こうした要求への対応に最適です。シリコン（Si）と比較して、GaNは電力デバイスの大幅な高速スイッチングと低損失化を可能にし、IBCステージで最大1MHzの高いスイッチング周波数を実現します。これにより、磁気部品や受動部品のサイズを大幅に小型化でき、電力密度の向上と基板高さの低減に直結します。これは、AIデータセンターにおいてラック空間が急速に希少なリソースとなる中で極めて重要な利点です。同時に、GaNの優れた低導通損失および低スイッチング損失は業界最高水準の変換効率を支え、1ラックあたりの電力がメガワット規模へと上昇し続ける中でも発熱の抑制に貢献します。これらの特性により、GaNは電力密度、高効率、高速過渡応答を同時に満たす最適な半導体技術となっており、Infineonは長年にわたるGaNの開発および製造実績を背景にその地位を築いてきました。同社はPSoC™ control C3やEiceDRIVER™製品ファミリーと組み合わせることで、IBC向けの完全なシステムソリューションを提供します。

グリッドからコアまでをカバーする包括的な電源ポートフォリオ

InfineonのGaNポートフォリオは、高圧IBCステージで求められる800Vから50V、800Vから12V、800Vから6Vなど、広範な変換比率をカバーしています。これにより、データセンター事業者は電力密度や効率を損なうことなく、ラックアーキテクチャを柔軟に最適化できます。高いスイッチング周波数、電力密度、高効率を兼ね備えることで、GaNパワースイッチの性能が最大限に引き出されます。同社のパワー半導体における技術的リーダーシップは、広範な自社製造能力と、長年培ってきたアプリケーションおよびシステムの専門知識に支えられています。同社のポートフォリオは、シリコン、窒化ガリウム、炭化ケイ素（SiC）にわたるIBCソリューションを網羅しており、顧客の多様な設計要件に対応します。

InfineonとNVIDIAは、データセンターの給電チェーン全体で協業を行っています。IBCに加えて、2025年10月に発表されたホットスワップコントローラ機能などの安全性・保守性に関わるパワーパス保護ソリューションも含まれており、将来のサーバー基板が800VDC電源アーキテクチャで動作できるよう支援します。

今回の協業進展は、送電網側の電源ユニットからプロセッサの負荷点に至るまで、給電チェーン全体をカバーするソリューションを提供する「グリッドからコアまで（grid-to-core）」のAIインフラ向けパワー半導体パートナーとしてのInfineonの立ち位置を強固にするものです。

出典: 元記事を読む