オンセミとGlobalFoundriesの協業が拓く未来のパワーデバイス
このような背景の中、インテリジェントパワー分野のリーダーであるオンセミは、GlobalFoundries（GF）との協業を発表しました。このパートナーシップは、次世代の窒化ガリウム（GaN）パワーデバイスの開発と製造に焦点を当てており、特に高性能な650V横型GaNソリューションからスタートします。この協業は、AIデータセンター、自動車、産業、航空宇宙、防衛、セキュリティといった重要市場の電力課題を解決し、より小型で高効率なシステム提供を目指しています。
AIデータセンターからEVまで、高まる電力需要への挑戦
AIデータセンターでは、膨大な計算処理に伴う電力消費と発熱が大きな課題です。また、電気自動車（EV）では、航続距離の延長と充電時間の短縮のために、オンボードチャージャーやDC-DCコンバータの高効率化・小型化が不可欠です。オンセミとGFのGaN技術は、これらの高密度システムにおいて、電力需要の増加に対応しつつ、物理的なサイズを拡大することなく性能を向上させることを可能にします。
革新的なGaN技術がもたらす具体的なメリット
この新しいGaNパワーデバイスは、オンセミの業界をリードするシリコンドライバ、コントローラ、熱特性が強化されたパッケージと、GFの200mm eMode GaN-on-siliconプロセスを組み合わせることで、以下のような革新的なメリットを提供します。
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高周波動作: GaNはより高いスイッチング周波数で動作できるため、部品点数、システムサイズ、コストを削減しながら、効率と熱特性を改善します。これにより、製品の小型化と軽量化に大きく貢献し、設置スペースの制約がある場所でも高性能なシステム構築が可能になります。
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双方向機能: 従来の単方向トランジスターを最大4個置き換えることができる双方向機能は、まったく新しいトポロジーを可能にし、設計の簡素化とコスト削減に繋がります。これにより、開発期間の短縮や外注費の削減にも貢献することでしょう。
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統合された機能: GaN FETとドライバー、コントローラ、アイソレーション、保護機能を単一パッケージに統合することで、設計サイクルの短縮と電磁干渉（EMI）の低減を実現します。高速スイッチング時でも性能と信頼性が向上し、システムの安定稼働を支えます。
GaNパワーデバイス導入で解決できる課題と得られるメリット
生産性向上とコスト削減の可能性
この次世代GaNパワーデバイスの導入は、多くの企業にとって大きな転換点となるでしょう。例えば、データセンター事業者にとっては、電力効率の向上により運用コストを大幅に削減し、冷却システムへの負担も軽減できます。EVメーカーにとっては、オンボードチャージャーの小型・軽量化により、車両設計の自由度が高まり、製造コストの最適化にも繋がります。部品点数の削減は、サプライチェーンの簡素化や在庫管理の効率化にも貢献し、結果として生産性全体を押し上げることが期待されます。
競争力強化と新しい価値創造
高効率で小型なパワーソリューションは、製品の差別化に直結し、市場での競争力を強化します。特に、AI、EV、再生可能エネルギーといった成長市場において、より高性能で環境負荷の低い製品を提供できるようになるため、企業のブランド価値向上にも繋がります。これまでの技術では実現が難しかった新しいアプリケーションやサービス開発の可能性も広がり、新たな市場を創造するきっかけとなるかもしれません。
スタートアップ企業がこの協業から学べること
このオンセミとGlobalFoundriesの協業は、スタートアップ企業にとっても多くの示唆を与えます。まず、戦略的パートナーシップの重要性です。両社がそれぞれの強み（オンセミのシステム・製品に関する専門知識とGFの先進的なGaNプロセス）を組み合わせることで、単独ではなし得ない大きなイノベーションを加速させています。これは、リソースが限られるスタートアップが、大手企業や他社と協力することで、技術開発や市場参入を加速させるヒントとなるでしょう。
次に、市場のニーズを捉える技術革新です。AIデータセンターやEVなど、明確な成長市場の電力課題に焦点を当て、その解決に直結する技術を開発しています。スタートアップは、漠然とした技術開発ではなく、具体的な顧客の悩みや市場のギャップを見つけ出し、そこに最適なソリューションを提供することの重要性を再認識できます。
導入後の展望：メリットと考慮点
期待されるメリットの詳細
このGaNパワーデバイスを導入することで、企業は以下のような具体的なメリットを享受できるでしょう。
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エネルギー効率の劇的な向上: 電力損失を最小限に抑え、システムの稼働に必要なエネルギーを削減できます。
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製品の小型化・軽量化: 限られたスペースでの設計が可能になり、ポータブル機器や省スペース設計が求められるアプリケーションに最適です。
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システムの信頼性向上: 熱特性の改善と統合された保護機能により、過酷な環境下でも安定した動作が期待できます。
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開発期間の短縮: 統合されたソリューションにより、設計・検証プロセスが簡素化され、市場投入までの時間を短縮できます。
導入における考慮点
新しい技術の導入には、常に初期投資や既存システムとの互換性、技術者の学習曲線といった考慮点が存在します。しかし、長期的な視点で見れば、GaNパワーデバイスがもたらす電力効率の改善、コスト削減、そして競争力強化のメリットは、これらの初期のハードルを大きく上回るものとなるでしょう。オンセミは2026年前半にサンプル提供を開始し、迅速な量産体制への移行を目指しているため、導入を検討する企業にとっては、技術進化の波に乗る絶好の機会となるはずです。
まとめ：次世代GaNパワーデバイスが描く明るい未来
オンセミとGlobalFoundriesの協業による次世代GaNパワーデバイスは、AIデータセンター、電気自動車、再生可能エネルギーシステムなど、現代社会のあらゆる分野で求められる「より高効率で、より小型な電力ソリューション」の実現に向けた強力な一歩です。この技術は、単なる部品の進化に留まらず、電力インフラ全体の最適化、ひいては持続可能な社会の実現に貢献する可能性を秘めています。
導入を検討している企業にとって、このGaNパワーデバイスは、生産性向上、コスト削減、競争力強化という経営課題を解決し、未来の市場で優位に立つための鍵となるでしょう。ぜひ、この革新的な技術がもたらす可能性に注目し、貴社のビジネスにどのように貢献できるかを検討してみてはいかがでしょうか。
オンセミの詳細については、https://www.onsemi.jpをご覧ください。