Renesas Electronics (TSE: 6723) hat nach eigenen Angaben das branchenweit erste 650-Volt-GaN-Bauteil mit beidseitiger Kühlung für 800-Volt-HVDC-Stromversorgungen in KI-Rechenzentren vorgestellt.
Das Bauteil mit der Typenbezeichnung TP65H020G4PLSGBD basiert auf D-Mode-Technologie und weist laut Unternehmen einen On-Widerstand von 20 mΩ auf – einer der niedrigsten Werte in der 650-Volt-Klasse. Das Gehäuse im 8x8mm-PQFN-Format soll die Wärmeableitung im Vergleich zu bisherigen Lösungen deutlich verbessern.
Kompakteres Gehäuse, geringere Wärmeimpedanz
Nach Angaben von Renesas fällt das neue Gehäuse um 57 Prozent kleiner aus als das bisherige 10x15mm-TOLT-Format. Gleichzeitig soll die Top-Side-Wärmeimpedanz um 10 Prozent niedriger liegen als bei Gehäusen, die nur von der Oberseite gekühlt werden. Die beidseitige Kühlung erlaubt es, Wärme sowohl über die Ober- als auch die Unterseite des Bauteils abzuführen, was in dicht gepackten Server-Racks für KI-Anwendungen zunehmend relevant wird.
Gen-IV-Plus-Architektur für bis zu 700 Volt
Das Bauteil basiert auf der Gen-IV-Plus-GaN-Architektur von Renesas und ist für den Einsatz in KI-Rechenzentren mit Spannungen bis zu 700 Volt ausgelegt. Als Zielanwendungen nennt das Unternehmen die 800-Volt-DC/DC-Intermediate-Bus-Converter-Stufe, in der die Spannung auf 48, 12 oder 6 Volt herabgesetzt wird, sowie Batterie-Backup- und Kondensator-Backup-Stufen in sogenannten Sidecar-Racks.
Renesas begründet die Entwicklung mit dem steigenden Energiebedarf moderner Rechenzentren: Die Leistung pro Rack bewege sich derzeit von rund 120 Kilowatt in Richtung Megawatt-Skala, was höhere Spannungsebenen und effizientere Kühlkonzepte erforderlich mache.
Referenzdesign mit gemessenen Effizienzgewinnen
Zur Demonstration der Leistungsfähigkeit hat Renesas ein Referenzdesign entwickelt: einen 6-Kilowatt-800-Volt-zu-48-Volt-LLC-DCX-Wandler, der mit dem hauseigenen RA6T3-Mikrocontroller arbeitet. Dieses Design erreicht laut Unternehmensangaben eine Leistungsdichte von 2,6 kW pro Kubikzoll.
Die Leistung pro Rack bewegt sich von rund 120 Kilowatt in Richtung Megawatt-Skala — und damit verschiebt sich das Engpass-Thema von der Spannungsebene zur Wärmeabfuhr im dichten Rack. Ein 650-V-GaN-Bauteil mit beidseitiger Kühlung im 8×8-mm-PQFN zeigt, wohin die 800-V-DC/DC-Zwischenkreisstufe geht: 57 Prozent kleineres Gehäuse als das 10×15-mm-TOLT-Format, 10 Prozent niedrigere Top-Side-Wärmeimpedanz, 20 mΩ On-Widerstand. Wie Sie daraus ein belastbares Wandler-Design für 48, 12 oder 6 Volt machen, steht in unserem kostenlosen Leitfaden. Leitfaden zu 800-V-HVDC-Wandlern jetzt anfordern
Bei Volllast liegt die Effizienz um 0,21 Prozentpunkte höher als bei einem vergleichbaren Board mit dem älteren TOLT-Gehäuse – ein auf den ersten Blick kleiner, in der Serienfertigung großer Rechenzentren aber wirtschaftlich relevanter Unterschied.
Sampling läuft, Serienstart Mitte 2027
Renesas hat laut eigenen Angaben mit dem Sampling des neuen Bauteils an große OEMs und ODMs im Bereich KI-Rechenzentren begonnen. Die Serienproduktion ist für Mitte 2027 vorgesehen. Das Unternehmen plant, das Produkt im Rahmen des OCP Global Summit vom 12. bis 15. Oktober in San Jose einem breiteren Fachpublikum vorzustellen.
Einordnung
Die Ankündigung von Renesas reiht sich in einen branchenweiten Trend ein, bei dem Halbleiterhersteller ihre Leistungsbauteile gezielt auf die Anforderungen von KI-Rechenzentren zuschneiden. Steigende Rack-Leistungen und die Umstellung auf höhere Gleichspannungsebenen wie 800 Volt HVDC erhöhen den Druck auf Zulieferer, kompaktere und effizientere Wandlerstufen anzubieten.
Wer heute eine 800-V-zu-48-V-Stufe auslegt, entscheidet damit über Wirkungsgrad und Kühlkonzept der nächsten Rack-Generation. Ein Referenzdesign mit 6 kW Leistung, 2,6 kW pro Kubikzoll und 0,21 Prozentpunkten höherer Volllast-Effizienz gegenüber dem älteren TOLT-Board zeigt, wie viel Spielraum in der Gehäuse- und Kühlungsentscheidung steckt — ein kleiner Wert, der in der Serienfertigung wirtschaftlich relevant wird. Unser Leitfaden führt Sie in drei Schritten durch Bauteilauswahl, Thermik und Backup-Stufen. Schritt-für-Schritt-Auswahlhilfe für GaN in HVDC anfordern
Mit der beidseitigen Kühlung und der geringeren Gehäusegröße positioniert sich Renesas in einem Marktsegment, in dem Wärmemanagement und Leistungsdichte zu den zentralen Entwicklungskriterien zählen.
