Applications like EVs, renewable energy, and cloud computing are driving demand for increased efficiency and power density.
Growing adoption of electric vehicles (EVs) and renewable energy sources is putting the spotlight on power semiconductor devices. These power devices have always been essential in determining the efficiency of a variety of systems, from small household electronics to equipment used in outer space. But as calls to reduce carbon emissions get louder, the market for these chips continues to flourish—from US$41.81 billion this year to US$49.23 billion by 2028, according to مورڈر انٹلیجنس.
The explosion in mobile applications along with growth in EVs, renewable energy, and cloud computing markets are driving demands for more complex and efficient SoCs and systems. This in turn drives a demand for increased efficiency and power density in power devices. Silicon carbide (SiC) and gallium nitride (GaN) materials are being adopted to address the challenge, providing more efficient devices with higher power density, but with increased design complexity. Read on to learn more about what’s needed to develop power semiconductors that efficiently convert and control electrical power.
New materials bring higher efficiency at smaller form factors
Power semiconductor switches and control mechanisms transfer power from one form to another, supplying regulated and controlled power to an end system. Traditionally, power devices have been developed with metal oxide semiconductor (MOS) technology. For example, power MOSFETs (or MOS field-effect transistors) control high current or power in circuits and are commonly found, as discrete components, in switching power supplies and motor controllers. Power management ICs (PMICs), which are either embedded into standard silicon chips or used as standalone devices, perform functions including DC-to-DC conversion, battery charging and voltage scaling. PMICs are a MOS-based market.
However, SiC and GaN are now being adopted due to their lower resistivity, as well as ability to operate at higher temperatures and use higher switching frequencies. Both materials provide higher efficiency and power density. SiC is gaining interest for EVs and plug-in hybrid EVs and is being explored for larger transport systems, such as trains, trucks, planes, and boats. By the end of the decade, SiC is anticipated to be the leading material in power devices. Designers of laptop chargers are moving from MOS to GaN because the power supply can be smaller and more efficient with higher reliability.
To optimize power, the most critical aspect for efficiency is the ON resistance. Resistance causes heat, representing power loss. When the transistor is on, what is the resistance from the input to the output? Compared to MOS, SiC and GaN both have lower resistance, making them attractive for driving greater efficiency in systems.
The drive for more efficient devices, whether in MOS, SiC, or GaN, requires larger designs to reduce the ON resistance. This in turn creates a design challenge of ensuring the device turns on uniformly. If a section of the device takes longer to turn on, the total current flows through the section that is turned on, causing higher than expected current density and impacting the reliability.
Due to the complex routing of power devices, a number of specialized tools have emerged on the scene to accurately analyze efficiency and reliability. However, as design size grows, many of these tools lack the capacity required. Additionally, to provide a complete analysis, it is important to include the impact of the package.
Clearly, with unrelenting competitive pressures and aggressive time-to-market targets at play, there needs to be a more efficient way to create the reliable, long-lasting power devices that so many applications require.
Solution for optimizing power devices
A solution that automates the process to optimize power devices would go a long way in shortening turnaround times while delivering on quality targets. Synopsys Power Device WorkBench is one such solution. Designed to optimize power transistors, Power Device WorkBench enhances efficiency and reliability by carefully analyzing and simulating the resistance and current flow within complex metal interconnects. Engineers can optimize their designs for parameters including area, reliability, timing, and temperature. Featuring a high-throughput simulation engine, the solution can automatically correct electromigration violations and identify where to improve a design’s layout to improve efficiency and timing.
It’s no wonder why the power electronics market is so hot right now. Power devices are simply essential in so many areas. The array of battery-powered devices we use daily are key drivers to their growth, as are booming trends in vehicle electrification and renewable energy. However, the devices themselves continue to become more complex as engineers strive to pack more functionality into single chips while meeting demands for efficient performance and small sizes. A complete power optimization solution such as Power Device WorkBench addresses these challenges, as well as those presented by new materials that help make these devices even more efficient.
Dermott Lynch
Dermott Lynch is a director of product marketing for the Synopsys EDA Group where he is responsible for electrical layout verification solutions. Lynch holds a BE and MSc from University College Dublin.
- SEO سے چلنے والا مواد اور PR کی تقسیم۔ آج ہی بڑھا دیں۔
- پلیٹو ڈیٹا ڈاٹ نیٹ ورک ورٹیکل جنریٹو اے آئی۔ اپنے آپ کو بااختیار بنائیں۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
- پلیٹوآئ اسٹریم۔ ویب 3 انٹیلی جنس۔ علم میں اضافہ۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
- پلیٹو ای ایس جی۔ کاربن، کلین ٹیک، توانائی ، ماحولیات، شمسی، ویسٹ مینجمنٹ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
- پلیٹو ہیلتھ۔ بائیوٹیک اینڈ کلینیکل ٹرائلز انٹیلی جنس۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
- ماخذ: https://semiengineering.com/why-is-the-power-device-market-so-hot-right-now/
- : ہے
- :کہاں
- 10
- 2028
- 23
- 28
- 30
- 8
- a
- کی صلاحیت
- ہمارے بارے میں
- کے مطابق
- درست طریقے سے
- اس کے علاوہ
- پتہ
- پتے
- اپنایا
- منہ بولابیٹا بنانے
- جارحانہ
- تمام
- تمام پوسٹیں
- ساتھ
- ہمیشہ
- an
- تجزیہ
- تجزیے
- تجزیہ
- اور
- ایک اور
- متوقع
- ایپلی کیشنز
- کیا
- رقبہ
- علاقوں
- لڑی
- AS
- پہلو
- At
- پرکشش
- خودکار
- خود کار طریقے سے
- بیٹری
- BE
- کیونکہ
- بن
- رہا
- کیا جا رہا ہے
- ارب
- دونوں
- لانے
- لیکن
- by
- کالز
- کر سکتے ہیں
- اہلیت
- کاربن
- کاربن کے اخراج
- احتیاط سے
- وجوہات
- باعث
- چیلنج
- چیلنجوں
- چارج کرنا
- چپس
- بادل
- کلاؤڈ کمپیوٹنگ
- کالج
- عام طور پر
- مقابلے میں
- مقابلہ
- مکمل
- پیچیدہ
- پیچیدگی
- اجزاء
- کمپیوٹنگ
- جاری
- جاری ہے
- کنٹرول
- کنٹرول
- تبادلوں سے
- تبدیل
- درست
- تخلیق
- پیدا
- اہم
- اہم پہلو
- موجودہ
- روزانہ
- دہائی
- ترسیل
- ڈیمانڈ
- مطالبات
- کثافت
- ڈیزائن
- ڈیزائن
- ڈیزائنرز
- ڈیزائن
- کا تعین کرنے
- ترقی
- ترقی یافتہ
- آلہ
- کے الات
- ڈائریکٹر
- ڈرائیو
- ڈرائیور
- ڈرائیوز
- ڈرائیونگ
- DUBLIN
- دو
- کارکردگی
- ہنر
- مؤثر طریقے سے
- یا تو
- الیکٹرک
- الیکٹرک گاڑیاں
- بجلی کی فراہمی
- الیکٹرونکس
- ایمبیڈڈ
- ابھرتی ہوئی
- اخراج
- آخر
- توانائی
- انجن
- انجینئرز
- بڑھاتا ہے
- کو یقینی بنانے ہے
- کا سامان
- ضروری
- Ether (ETH)
- بھی
- ایسوسی ایشن
- مثال کے طور پر
- توقع
- وضاحت کی
- دھماکے
- خاصیت
- بہاؤ
- بہنا
- کے لئے
- فارم
- ملا
- سے
- فعالیت
- افعال
- حاصل کرنا
- حاصل
- Go
- زیادہ سے زیادہ
- گروپ
- بڑھتا ہے
- ترقی
- ہے
- he
- مدد
- ہائی
- اعلی
- کی ڈگری حاصل کی
- HOT
- گھر
- تاہم
- HTML
- HTTPS
- ہائبرڈ
- ICS
- شناخت
- if
- اثر
- اثر انداز کرنا
- اہم
- کو بہتر بنانے کے
- in
- شامل
- سمیت
- اضافہ
- ان پٹ
- آپس میں جڑتا ہے
- دلچسپی
- میں
- IT
- کلیدی
- نہیں
- لیپ ٹاپ
- بڑے
- لے آؤٹ
- معروف
- جانیں
- کی طرح
- لانگ
- اب
- بند
- زور سے
- کم
- لنچ
- بنا
- بنانا
- انتظام
- بہت سے
- مارکیٹ
- مارکیٹنگ
- Markets
- مواد
- مواد
- نظام
- اجلاس
- دھات
- موبائل
- موبائل ایپلی کیشنز
- زیادہ
- زیادہ موثر
- سب سے زیادہ
- موٹر
- منتقل
- ضرورت
- ضروریات
- نئی
- نہیں
- اب
- تعداد
- of
- on
- ایک
- کام
- اصلاح کے
- کی اصلاح کریں
- اصلاح
- or
- بیرونی خلاء
- پیداوار
- پیک
- پیکج
- پیرامیٹرز
- انجام دینے کے
- کارکردگی
- ہوائی جہاز
- پلاٹا
- افلاطون ڈیٹا انٹیلی جنس
- پلیٹو ڈیٹا
- کھیلیں
- مقبولیت
- مراسلات
- طاقت
- بجلی کی فراہمی
- پیش
- عمل
- مصنوعات
- فراہم
- فراہم کرنے
- ڈالنا
- معیار
- پڑھیں
- کو کم
- باضابطہ
- وشوسنییتا
- قابل اعتماد
- قابل تجدید
- قابل تجدید توانائی
- نمائندگی
- کی ضرورت
- ضرورت
- کی ضرورت ہے
- مزاحمت
- ذمہ دار
- ٹھیک ہے
- روٹنگ
- ROW
- سکیلنگ
- منظر
- سیکشن
- سیمکولیٹر
- Semiconductors
- سلیکن
- سلکان کاربائڈ
- صرف
- تخروپن
- ایک
- سائز
- سائز
- چھوٹے
- چھوٹے
- So
- حل
- حل
- ذرائع
- خلا
- خصوصی
- کے لئے نشان راہ
- اسٹینڈ
- معیار
- کوشش کریں
- اس طرح
- استعمال کی چیزیں
- فراہمی
- فراہمی
- کے نظام
- سسٹمز
- لیتا ہے
- اہداف
- ٹیکنالوجی
- سے
- کہ
- ۔
- ان
- ان
- خود
- وہاں.
- یہ
- اس
- اس سال
- ان
- کے ذریعے
- اوقات
- وقت
- کرنے کے لئے
- اوزار
- کل
- روایتی طور پر
- ٹرینوں
- منتقل
- نقل و حمل
- رجحانات
- ٹرک
- ٹرن
- تبدیل کر دیا
- دیتا ہے
- یونیورسٹی
- استعمال کی شرائط
- استعمال کیا جاتا ہے
- مختلف اقسام کے
- گاڑی
- گاڑیاں
- توثیق
- خلاف ورزی
- وولٹیج
- راستہ..
- we
- اچھا ہے
- کیا
- کیا ہے
- جب
- چاہے
- جس
- جبکہ
- کیوں
- ساتھ
- کے اندر
- حیرت ہے کہ
- گا
- سال
- زیفیرنیٹ