從 SiC、GaN 到 AI 伺服器電源：拆解產業鏈與台灣廠商分工

AI 伺服器的效能，也取決於電如何送到晶片

談到 AI 伺服器，焦點通常落在 GPU、HBM 與高速網路。然而，這些元件能否穩定運作，還有一項共同前提：供電系統必須把電力有效率地轉換，並在負載快速變化時維持穩定。

電源供應器的任務，是把輸入電力轉換成設備需要的電壓與電流。當單台電源的功率提高，設計者要同時處理更多熱、更高的電流，以及有限的機構空間。SiC（碳化矽）和 GaN（氮化鎵）受到重視，正是因為它們能為這些問題提供新的元件選擇。

這項變化已有具體產品與設計可供觀察。台達在 2025 年公布取得 80 PLUS Ruby 認證的 5.5kW 伺服器電源，標示最高轉換效率達 97.5%；Infineon 同年推出的 12kW 電源參考設計，則同時採用 Si、SiC 與 GaN。[1][2]

兩個案例顯示，電源升級涉及材料、電路與系統的共同設計。要理解其中的產業機會，得先把各層供應鏈拆開來看。

一、Si、SiC、GaN，如何在同一台電源裡分工？

Si 是矽；SiC 與 GaN 則屬於寬能隙半導體。較寬的能隙與材料的其他特性，使元件有機會承受較高電場，或在特定工作條件下減少損失。不過，選用哪種材料，仍取決於工作電壓、切換頻率、導通損失、散熱及成本。

這張表代表常見分工，實際電路仍有交集。例如，Infineon 的 12kW 參考設計在前端 PFC 使用 SiC，在隔離式 LLC 轉換級使用 GaN；TI 的另一款參考設計，則在 PFC 與 LLC 兩個階段都使用 GaN。因此，不能把 SiC 固定視為「前段材料」，也不能把 GaN 限定為「後段材料」。[2][3]

Si 也持續參與高階電源。工程師會逐段選擇合適元件，同一台電源混用三種材料，是合理的系統設計結果。

二、從材料到晶片：SiC 與 GaN 走的路不完全相同

功率半導體供應鏈可以分成五層：基板、磊晶、元件設計、晶圓製造，以及封裝測試。有些公司跨越數層，有些則專注其中一道製程。

SiC：先有晶體與基板，再長出元件需要的磊晶層

SiC 功率元件通常從導電型 SiC 基板出發。晶體經切片與拋光後，還要成長適合元件設計的磊晶層，再進行晶圓製造。基板與磊晶的缺陷、均勻性及電性，都會影響後續元件表現。Wolfspeed、Coherent 的產品資料，也將功率用途的導電型 SiC 與其他應用所需材料分開說明。[4]

GaN：功率元件可以在矽基板上成長

GaN 功率元件的一條重要路線是 GaN-on-Si，也就是在矽基板上成長含 GaN 的磊晶結構。MOCVD 製程可利用三甲基鎵與氨等前驅物，在受控環境中形成薄膜；因此，供應鏈還包括特用化學品、氣體、沉積設備與量測工具。[5]

台灣嘉晶公開提供 GaN-on-Si 磊晶產品，是這段分工的具體例子。GaN-on-Si 的存在也說明，「氮化鎵元件」不代表整片基板都是氮化鎵。射頻通訊常見的 GaN-on-SiC，則有不同的基板選擇與設計需求，不能直接套用到伺服器電源。[6][7]

到了封裝階段，問題已不只是把晶片包起來。大電流的連接方式、封裝寄生效應，以及熱如何導出，都會影響元件能否發揮性能。日月光的功率封裝產品便涵蓋面向 SiC、GaN 等元件的方案。[8]

三、一台 PSU 裡，除了功率晶片還有什麼？

典型的 AC 輸入伺服器 PSU（Power Supply Unit），會先處理輸入保護與電磁干擾，再透過整流及功率因數校正（PFC）建立直流電源，接著完成隔離、降壓、整流與濾波。控制器則持續監測電壓、電流與溫度，協調各階段運作。[9]

PFC 的主要任務是改善交流輸入端的電流波形與功率因數；轉換效率則衡量有多少輸入電力成為有效輸出。兩者都重要，但屬於不同指標。

如果把 PSU 拆開，會看到多條材料與零組件供應鏈在此匯合：

表中為常見材料與功能，實際組合依電路和產品規格而異。磁性元件、電容、板材及導熱材料可分別對照 TDK、鈺邦、Murata、Isola 與 Henkel 的技術或產品資料。[10][11][12][13][14]

GaN 支援較高切換頻率，可能為縮小磁性元件創造空間，但必須重新平衡磁芯損失、繞組損失、溫升與電磁干擾。功率密度的提升，往往需要晶片、磁性元件、PCB 佈局與散熱一起調整。

四、台灣廠商分布在哪些位置？

台灣在這條產業鏈中的參與範圍，從上游晶圓一路延伸到機櫃供電。以下整理 12 家代表性公司，以公開產品與公司資料界定角色；表格呈現各公司的能力與產品範圍，不代表這些公司彼此之間已有特定供貨關係。

這些公司的技術位置並不相同：磊晶廠處理材料品質，代工廠把設計做成元件，電容與電感廠支援能量儲存及濾波，電源廠則負責整機設計、整合與驗證。觀察產業時，先確認公司交付的是哪一層產品，才能理解技術升級如何傳導。

五、從 PSU 到整櫃供電，產品邊界正在擴大

電源相關新聞常把不同層級的產品放在一起討論，但單顆 PSU 的功率，與整個 Power Shelf 的功率不能直接相比。

康舒公開的 33kW Power Shelf，是六個 5.5kW PSU 的組合；光寶在 COMPUTEX 2026 展示的 110kW Power Shelf，則屬更高功率的系統層級。[21][22] 比較這類規格時，還必須一起看輸入與輸出電壓、散熱條件，以及保留冗餘後可供負載使用的功率。

這也解釋了台慶科與貿聯的不同位置：台慶科的相關電感產品可服務 GPU、CPU 附近的供電轉換；貿聯的匯流排與連接器則負責機櫃內的電力傳輸。兩者都參與伺服器供電，但交付的產品與驗證要求不同。[18][19]

六、為什麼供電架構開始走向 800V？

當配電功率持續提高，電流會成為難題。依功率等於電壓乘以電流，在忽略損失的簡化情境下，傳送 100kW 電力，50V 需要約 2,000A，800V 則約為 125A。這是同功率的配電比較，不代表實際機櫃會把所有電流集中在單一接頭。

提高配電電壓可以降低電流，進而減輕導體、接點與線路損失的壓力。電力進入設備後，仍要經過轉換，才能成為 GPU 或 CPU 所需的低電壓。

NVIDIA 在 2026 年 8 月的官方文章中，提出透過相容既有交流設施的 800VDC 電源機櫃，逐步走向高壓直流架構，並將相關電源機櫃的推出時間列在 2026 年下半年。這是可追蹤的產品與架構進程，不能由此推論資料中心已全面改用 800V。[23]

對供應鏈而言，這會同時牽動高壓轉換元件、隔離、保護、連接器、匯流排與散熱設計。供電電壓改變後，系統整合能力的重要性也隨之提高。

從 SiC、GaN 往下看，會看見一條由材料延伸到整機的供應鏈；從 GPU 往上追，則會看見板上穩壓、機櫃配電與資料中心供電之間的連動。台灣廠商的參與，分布在這兩條路徑交會的多個位置。掌握每家公司負責的環節，以及產品進展的證據，才能更準確地理解電源產業正在發生的變化。