STMicroelectronics élargit son portefeuille PowerGaN avec sept nouveaux transistors à oxyde de gallium fonctionnant sous 700 volts, destinés aux serveurs d’intelligence artificielle, à la robotique et aux systèmes industriels. Ces composants promettent une meilleure efficacité énergétique et une densité de puissance accrue, là où les technologies silicium traditionnelles atteignent leurs limites.
Des semiconducteurs GaN conçus pour les applications haute puissance
STMicroelectronics, groupe franco-italien coté à la Bourse de Milan et de Paris, annonce depuis Genève le lancement commercial de sept nouveaux transistors à effet de champ à haute mobilité d’électrons (HEMT) en nitrure de gallium, intégrés à la gamme STPOWER 700V PowerGaN. Ces composants couvrent une plage de courant continu allant de 6 à 29 ampères, avec une résistance à l’état passant typique (RDS(on)) comprise entre 53 et 270 milliohms.
Le nitrure de gallium, matériau dit à large bande interdite (wide-bandgap), offre des caractéristiques physiques supérieures au silicium conventionnel : faibles pertes en conduction, pertes de commutation très réduites à haute fréquence et charge de recouvrement inverse nulle. Ces propriétés permettent de réduire la taille, le poids et la température de fonctionnement des systèmes d’alimentation, trois contraintes critiques dans les architectures à haute densité de puissance.
Les nouvelles références sont disponibles en boîtiers DPAK, TO-LL et PowerFLAT, formats à montage en surface largement pris en charge par les bibliothèques d’automatisation de conception électronique. Les variantes TO-LL et PowerFLAT intègrent une connexion de source Kelvin, qui isole le circuit de commande de grille du chemin de puissance principal, renforçant l’immunité au bruit et la fiabilité du pilote de grille.
L’IA et la robotique, nouveaux moteurs de la demande en semiconducteurs GaN
La montée en puissance des infrastructures d’intelligence artificielle représente l’un des vecteurs de croissance les plus significatifs pour les composants de conversion d’énergie. Les serveurs dédiés à l’IA consomment des quantités d’énergie considérables et imposent des contraintes thermiques et volumétriques que les alimentations à base de MOSFET silicium peinent à satisfaire dans les configurations les plus exigeantes.
STMicroelectronics positionne explicitement ses nouveaux transistors PowerGaN comme une réponse à cette dynamique. Les dispositifs peuvent se substituer directement aux MOSFET existants dans les circuits de conversion, ou permettre le déploiement de nouvelles topologies à fréquence de commutation plus élevée. L’augmentation de la fréquence de fonctionnement réduit mécaniquement la taille des composants magnétiques et passifs, contribuant à des étages de puissance plus compacts.
Au-delà des serveurs IA, les applications visées incluent la robotique, notamment les systèmes humanoïdes dont le déploiement industriel s’accélère, les alimentations industrielles, les convertisseurs pour réseaux intelligents, ainsi que les appareils électroménagers avancés. Ces segments partagent une exigence commune : maximiser l’efficacité énergétique dans un encombrement minimal.
Mario Aleo, vice-président exécutif du sous-groupe Power & Discrete chez STMicroelectronics, précise la stratégie du groupe : « Nous continuerons à élargir le portefeuille avec des calibres de tension et des fonctionnalités supplémentaires, renforçant notre engagement envers le GaN pour les serveurs IA de demain, la robotique humanoïde, l’alimentation industrielle et les applications grand public avancées. »
STMicroelectronics et la souveraineté européenne sur les semiconducteurs GaN
Le lancement de cette gamme s’inscrit dans un contexte stratégique plus large. La maîtrise des technologies de semiconducteurs à large bande interdite, dont le GaN, est identifiée par les institutions européennes comme un enjeu de souveraineté industrielle de premier ordre, notamment dans le cadre du European Chips Act adopté en 2023. Ces matériaux conditionnent la performance des systèmes d’électrification dans les transports, l’énergie et la défense.
STMicroelectronics, dont la structure actionnariale associe des intérêts publics français et italiens, figure parmi les rares acteurs intégrés capables de concevoir et produire ces composants en Europe. Le renforcement de sa gamme PowerGaN consolide une position technologique dans un marché où la concurrence asiatique, en particulier japonaise et taïwanaise, s’intensifie sur les segments à forte valeur ajoutée.
La figure de mérite Qg × RDS(on) des nouveaux dispositifs — indicateur combinant charge de grille et résistance à l’état passant — est annoncée comme significativement supérieure à celle des composants silicium traditionnels, traduisant un avantage compétitif mesurable pour les concepteurs de systèmes d’alimentation haute performance.
Disponibilité commerciale et positionnement tarifaire
Les sept références de la gamme 700V PowerGaN sont disponibles dès à présent via la boutique en ligne de STMicroelectronics et son réseau de distributeurs. Le prix unitaire pour des commandes de mille pièces est compris entre 0,63 et 2,25 dollars selon la référence, un positionnement tarifaire qui vise à faciliter l’adoption à l’échelle industrielle et à accélérer le passage du silicium vers le GaN dans les nouvelles conceptions.
Le groupe indique que le portefeuille PowerGaN continuera de s’étoffer avec de nouveaux calibres de tension et de nouvelles fonctionnalités, confirmant une feuille de route technologique orientée vers les marchés à forte croissance que sont l’infrastructure IA, la robotique avancée et la transition énergétique industrielle.
