企業(yè)數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施中碳化硅的使用使氣候和商業(yè)受益

眾所周知，數(shù)據(jù)中心消耗大量能量并散發(fā)出大量熱量。隨著氣候變得越來越極端，全球數(shù)百萬人都敏銳地感受到了這一點，例如去年夏天谷歌和甲骨文都失敗了。但是，在設(shè)計中使用碳化硅時，企業(yè)數(shù)據(jù)中心有機會更高效地運行并減少依賴性。

碳化硅是一種復(fù)雜的材料，需要太陽溫度一半的受控環(huán)境和高度專業(yè)化的晶體結(jié)構(gòu)。它是人類已知的第二硬材料，在200+種可能的晶體形成中，只有一種可以用來制造半導(dǎo)體器件。然而，雖然Wolfspeed碳化硅的設(shè)計和解決方案存在大量的復(fù)雜性和知識產(chǎn)權(quán)，但它使客戶能夠做的很簡單 - 使系統(tǒng)更高效，同時降低成本并提高性能。

數(shù)據(jù)中心建立在硅半導(dǎo)體芯片的骨干上，這些芯片幾十年來一直為技術(shù)提供動力。但現(xiàn)在，人們明確而迫切需要更高效的能源解決方案。這就是需要更高效的碳化硅的地方。半導(dǎo)體基材的這種微小變化可以在多個領(lǐng)域產(chǎn)生巨大影響：

提高運行性能，減少對外部溫度的依賴

隨著時間的推移，增加運營成本節(jié)省，因為將部署更少的精力來保持它們的正確執(zhí)行

降低數(shù)據(jù)中心能耗，最終降低碳排放

預(yù)計到14年，數(shù)據(jù)中心將占全球能源消耗的2050%。因此，必須調(diào)整這些工業(yè)應(yīng)用設(shè)計中使用的材料，使其盡可能可持續(xù)地發(fā)揮作用。公司目前正在采取嚴厲措施，例如將服務(wù)器淹沒在海洋中或用雪覆蓋它們，以保持它們足夠涼爽以運行。碳化硅技術(shù)，如Wolfspeed SiC MOSFET和肖特基二極管，即使在最苛刻的電源應(yīng)用中也能提供經(jīng)過驗證的可靠性，為解決與極端溫度相關(guān)的問題提供了一種更簡單、更具成本效益的方法。

Wolfspeed 的碳化硅半導(dǎo)體具有最高的效率，并提供更高的熱性能，這要歸功于我們 35 年的研究和開發(fā)材料歷史。與硅相比，碳化硅是一種優(yōu)越的材料，可提供高壓阻斷、高電流傳導(dǎo)和快速開關(guān)能力。導(dǎo)熱系數(shù)是半導(dǎo)體如何能夠散發(fā)其產(chǎn)生的熱量的指標(biāo)。如果半導(dǎo)體器件不能有效散熱，則該器件可以工作的最高溫度受到限制。碳化硅的導(dǎo)熱系數(shù)是硅的2.5倍，更適合高環(huán)境溫度下的高功率應(yīng)用。

這也意味著 Wolfspeed 半導(dǎo)體可以將功率提高多達 40%，或?qū)?a target="_blank">產(chǎn)品的整體尺寸減小 40%。功率密度的增加是由碳化硅更好的品質(zhì)因數(shù)和導(dǎo)熱性共同貢獻的。如果地球上的每個數(shù)據(jù)中心都用碳化硅取代現(xiàn)有的硅，我們可以為曼哈頓節(jié)省一整年的能源。雖然硅的初始投資可能更便宜，但由于節(jié)能和系統(tǒng)空間要求較低，其終身財務(wù)投資高于SiC。

在過去十年中，圍繞外部電源效率立法的全球監(jiān)管環(huán)境迅速演變。碳化硅是唯一可以滿足最高效率要求的材料。通過將碳化硅納入成分中，數(shù)據(jù)中心將能夠以最低的系統(tǒng)成本滿足80+鈦，ORV3標(biāo)準(zhǔn)和能源之星效率標(biāo)準(zhǔn)等標(biāo)準(zhǔn)。數(shù)據(jù)中心不僅更易于維護，而且將消耗更少的能源和更少的碳排放，同時仍然最大限度地提高計算能力。

我們正在經(jīng)歷從硅到碳化硅的一代人技術(shù)轉(zhuǎn)變。Wolfspeed的創(chuàng)新產(chǎn)品將有助于開創(chuàng)能源效率的新時代，并使包括企業(yè)數(shù)據(jù)中心在內(nèi)的工業(yè)電源應(yīng)用盡可能經(jīng)濟和可持續(xù)地運行。

審核編輯：郭婷