漢磊開發SiC平台新技術、強茂抗干擾與耐壓解決方案…

ＡＩ伺服器功耗飆升，供電架構正朝800VDC邁進以降低損耗，升級趨勢帶動碳化矽與氮化鎵需求，台灣功率半導體鏈迎來全新成長賽道。

文●吳旻蓁

當ＡＩ訓練叢集從數萬張ＧＰＵ擴大到數十萬、甚至百萬張規模時，「電力供應、配電效率、散熱」就從配角變成了決定成敗的關鍵。隨著ＡＩ運算力不斷突破，單一機架（Rack）的功率密度翻倍攀升，傳統以48V/54V低電壓、大電流為主的供電架構，在面臨顯著的線路銅耗、散熱瓶頸以及轉換效率遞減時，已逐漸無法滿足資料中心的能源經濟效益。根據焦耳定律，傳輸損耗與電流的平方成正比，在維持低電壓運行的前提下，動輒數千安培的龐大電流不僅會導致母線排（Busbar）與連接線纜的銅耗急遽攀升，其產生的廢熱更大幅加重了散熱系統的負擔，嚴重壓縮整體能源使用效率（ＰＵＥ）。

為此，Nvidia於新一代伺服器設計中大力推進800 VDC高壓直流供電架構，其核心邏輯在於藉由拉高電壓來等比降低電流，進而縮減線材截面積、減少傳輸損耗，並大幅簡化從電網到ＧＰＵ之間的電壓轉換階層。然而，在這種高壓運行環境中，傳統矽基（Si）功率元件受限於材料能隙較窄的物理極限，難以同時兼顧高耐壓、低導通電阻與高頻切換等要求。


▲隨著AI伺服器供電規格向800VDC躍升，具備寬能隙特性的碳化矽與氮化鎵，成為AI資料中心重要戰略物資。ＡＩ繪圖
800 VDC帶動寬能隙需求

因此，具備寬能隙特性的碳化矽（SiC）與氮化鎵（GaN）成為800 VDC架構落地的關鍵之一。碳化矽主要負責前端高壓輸入階段的整流與功率轉換，而氮化鎵及周邊搭配的高階功率ＩＣ，則在後段降壓及高頻驅動環節發揮效能。兩者的協同運作，不僅縮減了電源模組的體積，也實質提升了整體的能源使用效率。對此，法人就預估，在電動車800V高壓平台與ＡＩ資料中心能源密度需求的帶動下，預期碳化矽與氮化鎵市場年複合成長率（CAGR）將達二四至二六％。

台灣功率半導體產業過去主要集中於低至中壓矽基MOSFET、二極體等分離式元件；近年隨電動車、再生能源、工業電源及高效能運算等高功率應用需求成長，業者逐步向SiC、GaN等寬能隙半導體布局。目前國內已形成涵蓋SiC長晶與基板、磊晶、晶圓代工與元件製造，以及封裝測試、驅動與電源管理ＩＣ、模組與系統應用等環節的供應鏈布局。

其中，在晶圓製造端，漢磊（3707）是國內少數具備碳化矽功率元件晶圓代工能力的業者，目前已建立四吋、六吋碳化矽製程平台，產品涵蓋蕭特基二極體（SBD）及MOSFET，並持續推進新一代碳化矽MOSFET製程。此外，漢磊與世界合作建置的八吋碳化矽新產線，試產驗證順利進行中，預計將於今年下半年邁入商業化量產。漢磊也持續開發新一代的SiC平台技術，可有效提升元件效能並優化晶粒面積，除了能降低目前六吋製程的成本、提升技術競爭力外，更將成為未來營運成長動能的重要基石。

漢磊、嘉晶掌握上游商機

在營運結構上，過去碳化矽代工多受制於車用市場庫存調整的干擾，但隨著ＡＩ伺服器機櫃功耗繼續提高，第三代半導體在高效率電源轉換領域的重要性快速提升，公司ＡＩ相關訂單需求亦持續增加，產能已處於相對滿載狀態。法人認為，漢磊的ＡＩ相關應用占漢磊營收比重上半年約落在五至十％，預估下半年ＡＩ營收占比將持續提升，年底前有機會突破一成。

與漢磊同集團、處於產業鏈更上游的磊晶廠嘉晶（3016）同樣具備長線追蹤價值。碳化矽功率元件的效能與良率，高度仰賴前端磊晶材料的品質，嘉晶近年集中資源擴大碳化矽與氮化鎵磊晶產能，並推進大尺寸晶圓技術。在Nvidia明確將800 VDC納入標準設計後，終端功率元件的用量增加將直接連動上游磊晶需求。嘉晶作為關鍵材料供應商，其營運成長的動能將與整體高壓電源市場的滲透率呈現高度關聯，可望顯著受惠。目前公司八吋矽磊晶受惠於ＡＩ伺服器高階電源管理ＩＣ需求強勁，高效能運算（ＨＰＣ）與光通訊客戶需求持續增溫。目前GaN已成功切入ＡＩ伺服器與太空供應鏈，帶動訂單顯著回升；SiC則新增日系ＩＤＭ大廠客戶，並已於第二季正式進入量產階段。

而高壓環境也要求電源管理及功率元件進行規格升級，相關台廠如電源管理ＩＣ矽力*ＫＹ（6415）、力智（6719）、茂達（6138）、致新（8081）及功率半導體強茂（2481）、富鼎（8261）、台半（5425）、德微（3675）等正積極開發具備高抗干擾與高耐壓特性的解決方案。值得一提的是，近來功率半導體再傳出漲價，最快從十月開始，部分產品將調漲十到十五％，這也是今年第三度漲價。背後和上游成本增加，資料中心電力架構升級有關，業界看好，需求與價格同步走高，下半年營運可望持續升溫。

力智持續擴大ＡＩ領域布局，涵蓋終端裝置、邊緣伺服器與雲端資料中心三大應用，提供ＣＰＵ、ＧＰＵ與ＡＩ加速器所需電源管理方案，並延伸至電源模組、伺服器電源供應與備援電池模組（BBU）。



功率元件迎規格升級潮

公司表示，今年上半年ＡＩ相關應用營收占比已達高個位數，全年以提升至雙位數為目標；若以產品布局來看，包括Multi-Phase V-Core Controller（核心電源控制器）、Power Stage（智慧功率模組）、MOSFET及GaN Gate DriverIC等領域。其中，力智Hybrid Digital Vcore預期今年營收可望較去年翻倍成長；而GaN驅動ＩＣ已導入大型雲端ＡＩ加速器應用，後續也將朝備援電池單元（ＢＢＵ）及車用電池等市場延伸，預估ＡＩ相關產品將持續為後續營運增添新動能。

強茂今年營運動能強勁，受惠封裝產能持續開出，七月合併營收達十四．四八億元，創下歷史新高，年增率達三○．九八％；且加上目前訂單出貨比持續提升，客戶拉貨動能有增無減，故上修第三季營收預估值，換算約可季增一成，漲價效應及產品組合優化，亦有利毛利率及獲利表現。

而ＡＩ伺服器相關功率元件成為強茂下半年最關鍵的成長主軸。隨美系大型ＣＳＰ廠的ＡＩ伺服器專案自第二季量產，帶動主機板與電源端的高單價Power MOSFET、小訊號及ＴＶＳ元件需求急速升溫，強茂的ＡＩ營收比重已由去年的七％提升至上半年的十一％，法人預計第三季各項產品全面放量，第四季新客戶專案進場接棒下，預估全年ＡＩ相關功率元件營收將可望翻倍成長，同步拉升ＡＩ營收占比將攀升至十四至十五％。由於GPU/CPU功耗劇增，主機板端功率元件規格與用量同步大增，加上Power MOSFET產品平均售價較高，將大幅優化產品組合，引領下半年毛利率一路向上走揚。

德微七月合併營收二．九一億元，年增二九．七八％，再創單月營收新高；累計前七月合併營收達十七．七六億元，較去年同期成長十九．○二％。公司上半年毛利率升至近四成，稅後純益一．八六億元，較去年同期大幅成長六一一％，ＥＰＳ為三．五一元，營收與獲利同步攀升。公司近年持續深化ＩＤＭ布局，由旗下子公司亞昕科技負責晶圓製造，德微聚焦功率元件封裝，並透過銷售通路子公司喜可士拓展市場，建構涵蓋晶圓製造、封裝及銷售的垂直整合體系，持續強化產品開發、產能調度與客戶服務，相關綜效亦逐步反映於營運表現。

隨著全球半導體供應鏈重組，以及客戶對供應來源多元化的需求增加，德微憑藉自主製造、品質管理、供貨彈性及產品客製化能力，持續強化國際競爭優勢，並加速布局高附加價值產品應用。展望下半年，來自ＡＩ與車用需求持續加溫，可望帶動營收、毛利率與獲利逐季走揚，整體功率元件的供需回暖有機會延續到明年。另外，亞昕科技已啟動ＩＰＯ計畫，未來有望進一步登錄興櫃。

… 本文摘錄自 先探投資週刊 2026/8月 第2419期