罗姆第三代半导体战略：成为AI服务器与高压电源时代的核心

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在AI算力需求持续跃升、数据中心能耗压力不断攀升的背景下，第三代半导体正从“潜力技术”加速迈向“必需基础设施”。在近日举行的罗姆媒体交流会上，罗姆半导体（上海）有限公司深圳分公司技术中心总经理水原徳健深入阐述了AI服务器电源架构的深刻变革，并系统介绍了罗姆在碳化硅（SiC）为代表的第三代半导体上的技术布局、产品优势与市场战略。

他从趋势判断到技术路线，从应用场景到产业协同都做了详细分享和解读，展示了罗姆在下一代电源系统生态中的核心位置。

AI服务器能耗进入指数级时代：推动电源架构全面高压化

水原徳健表示AI服务器的能耗增长速度已经远超传统服务器，趋势“不可想象”。

以英伟达的GPU路线图为例，从H系列700W提升到B系列1.4kW，再到预计2026年的VR系列1.8kW与2027年的3.6kW，基本遵循“每两年翻倍、开发周期压缩到一年”的高速演进模式。功耗的迅速攀升直接引发一系列系统级问题：

电流急剧上升，铜损与发热显著增加

在48–54V母线下，要驱动千瓦级GPU，只能依赖提升电流，进而带来严重的铜损与导线重量问题。一个 1MW AI 服务器机架需消耗4–5 吨铜材，带来高成本与大体积负担。

热管理难度上升，系统效率受限

低压大电流带来极高的 I²R 损耗，使得散热成为瓶颈。

扩展性受限

现有 54V 架构基本难以突破 100kW，无法满足未来机架向兆瓦级扩展的要求。

他指出在能耗压力迅速升高的背景下，提升电源架构电压成为全球一致趋势。行业正在从低压母线转向：±400V（由微软、Meta、谷歌等主导的OPEN Compute Project，OCP）和800V（英伟达主导）最终甚至迈向1500V的可能性而高压 HVDC 的优势非常明确：电流显著下降 → 铜材降低 → 成本下降；端到端效率提升约5%；机架功率支持提升至1MW 以上；散热负担缓解，系统可靠性提高。水原指出：“高压是不可逆的趋势。”

电源革新的核心驱动力：第三代半导体

他表示为了实现高压、高效率、高功率密度的目标，系统对半导体栈提出了三大要求：更高耐压、更高效率的功率器件高压架构的系统级协同开发（服务器厂商+GPU厂商+半导体）全球化的量产与品质体系（QCDS）因此第三代半导体——尤其是碳化硅 SiC，因此成为最关键的技术基石之一。

罗姆的核心优势：功率器件 + 模拟技术的全栈能力

罗姆是全球最早开始第三代半导体研发的公司之一，早在21世纪初期，罗姆就开始着手SiC功率元器件的量产化研究，当时高品质SiC晶圆难求，设备环境不完备，但罗姆的研究者们奔走于各研究机构，持续投入研发。2009年罗姆收购了德国SiC晶圆厂商SiCrystal公司，构筑了从SiC衬底外延晶圆到封装的“一条龙”生产体制，为其后续SiC产品的研发和量产提供了有力的材料和工艺支持。2010年罗姆在全球首家开始SiC MOSFET的量产，同时率先研发成功了SiC肖特基势垒二极管（SBD）并实现量产，这是罗姆在SiC领域的重要里程碑，标志着其在SiC功率半导体的研发和生产上取得了实质性突破，开始向市场提供SiC相关产品。

水原徳健表示罗姆的SiC MOSFET已迭代至第4代，其导通电阻较第3代降低40%，开关损耗减少50% 。2025年第5代样品推出后，性能将再提升30%，且第6代、第7代产品的研发计划已提前启动。在谈到罗姆半导体的竞争优势时，水原徳健强调了一点——罗姆是全球极少数同时掌握“功率+模拟”两大核心技术的半导体公司。

1.功率器件版图：硅、SiC、GaN 全覆盖

罗姆的三大材料体系布局清晰：

材料

产品

应用场景

特点

Si（硅）

IGBT、MOSFET

中低压、通用电源

成本可控、技术成熟

SiC（碳化硅）

SiC MOSFET、整流器

高压、高功率（800V/1500V）

温度耐受高、效率高、损耗小

GaN（氮化镓）

GaN HEMT

高频、中低压

高频能力卓越、适合快充及服务器多相供电

其中，SiC 是支持 HVDC 和兆瓦级服务器电源的核心。罗姆是全球最早量产 SiC MOSFET 的厂商之一，形成了从晶圆 → 外延 → 器件 → 封装 → 驱动器的完整垂直整合能力。

2.模拟技术：提升系统效率的关键补位

AI服务器电源强调：精细化控制高精度监测快速保护大功率转换的稳定性罗姆在模拟领域（驱动器、DC/DC控制芯片、电源管理芯片、热插拔控制器等）具备极深积累，可实现“器件+驱动+控制”的系统级优化。这一点成为罗姆参与高压电源架构协作的重要基础。水原徳健分享了罗姆在AI服务器与HVDC中的具体解决方案。

1.面向800V/1500V的高压电源架构

罗姆已提供成熟的 SiC MOSFET 产品组合：1200V/1700V SiC MOSFET全SiC模块高压驱动器（Gate Driver）适用于：HVDC母线转换（800V→低压 DC/DC）、PFC（功率因数校正）、AC/DC大功率电源、数据中心 UPS/储能 BBU

2.服务器机架侧的低压高功率 DC/DC

罗姆提供：高效率降压（Buck）控制器、高频 GaN 器件以及数字电源管理 PMIC，应对多相供电、快瞬态响应、密度要求极高的 GPU/CPU 供电场景。

3.热插拔系统解决方案

随着 AI 服务器瓦数上升，热插拔系统必须保证：母线保护、插拔过程无涌流和板卡级精准电流控制，罗姆方案的特点在于：高精度控制 IC、集成限流保护方案以及支持 HVDC 环境下的安全插拔设计等。

跨产业协作：第三代半导体应用的核心方法论

水原徳健强调：“800V系统不是任何一家公司单独能完成的。”它需要GPU 厂商、AI服务器整机厂、电源系统厂商、第三代半导体厂商、云公司（Microsoft、Google、Meta 等）、数据中心运营商与标准组织（CDCC）共同协作，推进标准、接口、安全性、量产体系落地。而罗姆在其中的角色清晰， 那就是提供核心器件、提供参考设计、与整机、电源厂商进行系统级协同优化，参与标准化与可靠性体系建设等。”

结语：第三代半导体已成AI时代的基础设施，罗姆正站在浪潮中心

AI服务器从百瓦走向千瓦，再踏向三千瓦以上时代，高压化、模块化、智能化的电源系统构架已是历史必然。SiC 为代表的第三代半导体正在成为未来数据中心的“新电力底座”。水原徳健强调作为全球最早投入SiC产业化的企业之一，罗姆不只是提供功率器件，更从系统层面推动架构演进，包括高压HVDC的元器件生态、面向兆瓦级服务器的电源方案、高精度模拟控制支撑以及跨产业协作机制。未来，当AI服务器进入兆瓦时代，当数据中心从54V全面迈向400V/800V甚至1500V，罗姆的技术路线与产品组合将成为产业升级的重要推动力。