晶圆上的硅基氮化镓芯片整齐排列。
这个“黑盒子”，是九峰山实验室12月4日新发布的科研成果——氮化镓电源模块。
氮化镓是第三代半导体材料。若把硅基氮化镓芯片装入电源模块中，替代传统电源模块芯片使用的硅材料，可实现用电损耗降低30%、模块体积缩小30%，成本也降至原来的一半。
建设一座AI算力中心，用电成本巨大。理论上，1座1吉瓦AI算力中心一年用电量可达87.6亿千瓦时，相当于一座大型核电站的满负荷发电量。其中，电源模块将机柜高压电“转换”成XPU（专用处理器）所需的低压电，每年耗电10亿千瓦时，占算力中心总用电量的11%。
今年4月，国际能源署发布报告称，在AI应用的助推下，到2030年，全球数据中心用电量还将增长一倍以上，达每年约9450亿千瓦时。今年9月，英伟达宣布与OpenAI共建全球首个10吉瓦级AI数据中心。
为提前站上这一风口，今年初，湖北实验室之一的九峰山实验室组建跨部门团队，开发氮化镓电源模块。然而，氮化镓半导体加工工序上千步，加工精度在纳米级，一个步骤有偏差都会导致芯片不良。7名博士历经上百次测试，实现了材料生长、器件加工、异质集成、模块封装等氮化镓全产业链闭环。
李思超拿着氮化镓电源模块。
团队负责人李思超博士说，该成果目前已完成概念验证，即将开始中试验证，预计3至5年内实现量产，届时可满足千亿级市场需求。团队已与国内多家数据中心电源厂商建立合作关系，承接商业订单超千万元。
不久前，团队带着研发成果参加第三届全国博士后创新创业大赛“创新赛新能源与节能环保赛道”，以全国第7名的成绩获得铜奖。赛后，大批投融资机构向团队寻求合作。李思超说：“我们将加快技术转化落地，早日为大规模智算中心提供高效电能转换解决方案。”
九峰山实验室开发氮化镓电源模块的团队成员。
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