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半导体当下时代版本——GaN

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当你看到现在消费、通信,甚至工业设备越来越小时,功率却越来越高,功能越来越丰富时,你是否有想过究竟是哪些技术的突飞猛进带来的时下这一自带滤镜的世界?你可能会想到从印刷术到计算机;也可能会想到从手工制作到机械臂;或许你是热衷科技的小能手,也会想到从CPU到GPU。不过这些都不是本编今天要给大家讲的,本编今天要给大家讲的是这些技术升级背后的故事——当下半导体材料的革命。

半导体材料发展到现在,大致可以分为三代,代表材料为:硅(Si)——砷化镓(GaAs)——氮化镓(GaN),而每一代的迭代,都相应解决了当时瓶颈性能或问题。其中,Si主要解决数据运算、存储的问题; GaAs主要应用于光纤通信,解决数据传输的问题;而当下新兴材料GaN,由于其光电转换方面性能突出微波信号传输效率很高,因而对于照明、显示、通讯及电源等领域应用贡献卓越。

一代版本一代神之GaN

本文的重点内容来了——GaN。为便于理解,下面来举个简单的例子说一下GaN的神奇之处。

充电器作为日常用品,可谓必不可少,但是多了应该也不是什么好事,这一点本编是深有体会。一出差,笔记本充电器、平板电脑充电器、手机充电器,光是这些已然有负重越野的感觉。

这里就需要提到两个概念——USB PD(USB- Power Delivery)和USB Type-C。

USB PD 是在一条线缆中同时支持高达100W电力传输和数据通信的协议规范 。USB Type-C则是一个全新的正反插USB连接器规范,能够支持USB 3.1(Gen1和Gen2)、Display Port和USB PD等一系列新标准。USB Type-C端口默认最高可支持5V 3A,即15W功率;如果在USB Type-C端口中实现了USB PD,它就能支持USB PD规范中定义的100W功率(20V 5A)。


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