生成式AI的快速扩张正在重塑数据中心的电力基础设施格局。当单台AI服务器功耗突破10kW、单机架功耗从传统的15kW向100kW甚至兆瓦级迈进时，传统48V架构在传输损耗和铜损方面面临显著挑战。
工程师不得不面对以下难题：
· 严苛的能效要求：AI服务器需7×24小时高负载运转，电源转换效率每提升0.1个百分点，都可以显著降低数据中心的运营成本。
· 功率密度的严峻挑战：在有限的机架空间内集成更多算力，要求电源模块在更小的PCB占位面积内实现更高功率密度，同时优化散热性能，以应对高压/大电流工况下的长期温升挑战。
· 系统可靠性与保护：面对800V高压母线热插拔时的浪涌电流冲击，以及负载跳变引发的电压过冲，如何确保后端昂贵的GPU不被损坏，是系统设计的生命线。这要求功率器件不仅导通损耗要低，更需具备快速、精准的故障隔离能力。
面对AI服务器持续攀升的功率需求和高密度部署趋势，东芝推出了新一代功率半导体产品，涵盖从高压侧的SiC MOSFET到低压侧的U-MOS11-H系列，可广泛应用于PFC、LLC、DC-DC以及电池备份等关键电源环节。通过提升电源转换效率和功率密度，帮助客户释放更多机架空间，为AI算力扩展创造更大价值。
1200V沟槽栅SiC MOSFET：HVDC架构的核心利器
在AI服务器的电源架中，AC-DC整流和高压DC-DC转换环节通常面临高电压、大电流的工况，对器件的导通损耗和开关损耗极为敏感，东芝推出的TW007D120E 1200V SiC MOSFET具有低导通电阻，可以帮助工程师实现更高功率密度的电源设计。
TW007D120E产品规格表
核心技术优势
· 低导通电阻与低RDS(ON)×Qgd：采用专有沟槽栅结构，单位面积导通电阻较上一代TW015Z120C降低约58%，品质因数RDS(ON)×Qgd改善约52%。这意味着在相同封装内可降低导通损耗，或在同等损耗目标下采用更小芯片，为模块功率密度提升留出空间。
· 高效散热封装：采用支持顶部散热的QDPAK封装，有助于实现更高的功率密度和提升功率级的热性能。
新产品TW007D120E和现有产品TW015Z120C对比表
板级配电与热插拔：小型化与精准保护的平衡
随着供电架构向48V母线演进，主板上的DC-DC转换及负载点（POL）供电变得尤为关键。东芝新一代80V N沟道功率MOSFET TPM1R408RH以低导通损耗与高可靠性，为数据中心构建高能效配电链路提供了关键器件保障。
核心技术优势
· 超低导通电阻：采用优化的器件结构，TPM1R408RH实现了1.4mΩ（Max.）的低导通电阻。与现有产品TPM1R908QM相比，导通电阻降低了约26%。同时，实现了改善RDS(ON)与Qg之间的平衡，相较于TPM1R908QM，FOM约降低45%。
· 小型化封装：采用新型SOP Advance（E）封装，与东芝现有的SOP Advance（N）封装相比，封装电阻约降低65%，热阻约降低15%。通过抑制发热并改善散热性能，该封装支持更高输出功率和更紧凑的电源设计。
· 低EMI特性：可抑制开关过程中在漏极与源极之间产生的尖峰电压，有助于降低开关电源中的EMI。
新产品TPM1R408RH和现有产品TPM1R908QM对比表
TPM1R408RH产品规格表
系统级防护：eFuse电子保险丝的精准守护
AI服务器中集成了大量的GPU、CPU和DDR5内存，这些精密器件对电压波动极为敏感。传统的物理保险丝响应速度慢、无法复位，难以满足现代数据中心的需求。东芝eFuse电子保险丝／熔断器IC拥有多样化的产品阵容，集成了许多高精度和快速响应的功能模块，能够在短时间内自主切断或钳制故障能量，可恢复、可配置、高可靠的“电子屏障”。
东芝eFuse电子保险丝／熔断器IC产品阵容
核心技术优势
· 快速短路保护：短路发生后，在150ns（Typ.）内快速切断电流。
· 具有过压钳位电压：根据系统电压设置以防止对负载施加过电压。
· 高精度过电流保护：保持输出电流以防止其超过过电流限制（ILIMIT）的功能。
总结：全链路赋能AI基础设施
东芝凭借先进的功率半导体技术，为AI服务器电源提供高效率、低损耗的MOSFET，帮助客户提升能源利用率，降低数据中心整体运营成本。面向未来，东芝还将继续深耕硅（Si）、碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN）三大功率技术平台，以更完整的产品组合赋能AI基础设施建设。