GaN पावर डिवाइसेज़: AI‑EVs को ज्यादा दक्ष बनाने की कुंजी

EV में AI की चर्चा अक्सर कैमरों, LiDAR, और बड़े-बड़े कंप्यूटिंग बॉक्स तक सीमित रह जाती है। मगर असली “बॉटलनेक” कई बार कुछ और होता है—पावर इलेक्ट्रॉनिक्स। जब कार के अंदर AI मॉडल लगातार चल रहे हों, सेंसर डेटा प्रोसेस हो रहा हो, और बैटरी से हर वॉट की कीमत वसूली जा रही हो—तब ऊर्जा को बदलने, नियंत्रित करने और ठंडा रखने वाले पार्ट्स ही पूरे सिस्टम की दिशा तय करते हैं।

19/12/2025 को एक ऐसी ही खबर आई: Onsemi और GlobalFoundries ने गैलियम नाइट्राइड (GaN) पावर डिवाइसेज़ विकसित और मैन्युफैक्चर करने के लिए साझेदारी की है—GlobalFoundries की 200mm eMode GaN‑on‑silicon प्रक्रिया पर, शुरुआत 650V डिवाइसेज़ से। ये सीधे-सीधे EV के ऑनबोर्ड चार्जर, DC‑DC कन्वर्टर, मोटर ड्राइव, और AI डेटा सेंटर पावर सप्लाई जैसे कामों को लक्षित करते हैं।

इस पोस्ट में मैं इसी साझेदारी को “ऑटोमोबाइल और इलेक्ट्रिक वाहन में AI” सीरीज़ के संदर्भ में देखूंगा: GaN आखिर AI‑driven EVs के लिए इतना जरूरी क्यों है, और 2026 से आगे इसका असर किन जगहों पर सबसे पहले दिखेगा।

Onsemi + GlobalFoundries पार्टनरशिप: असल बात क्या है?

यह साझेदारी का सार सीधा है: GlobalFoundries की 650V GaN टेक्नोलॉजी और Onsemi के silicon drivers, controllers, और thermally enhanced packaging को एक साथ लाकर ऐसे पावर डिवाइस बनाना जो छोटे, ठंडे और अधिक दक्ष हों।

• टेक्नोलॉजी बेस: 200mm (8‑inch) वेफर पर GaN‑on‑silicon प्रोसेस
• स्टार्टिंग पॉइंट: 650V GaN डिवाइसेज़
• टारगेट एप्लिकेशन: AI डेटा सेंटर पावर सप्लाई/डीसी‑डीसी, EV ऑनबोर्ड चार्जर, सोलर माइक्रो‑इन्वर्टर, एनर्जी स्टोरेज, मोटर ड्राइव, एयरोस्पेस
• टाइमलाइन: Onsemi के अनुसार H1 2026 में कस्टमर सैंपलिंग का लक्ष्य

मेरे हिसाब से इस खबर का सबसे मजबूत संकेत यह है कि GaN अब “लैब/निश” से निकलकर स्केल की तरफ जा रहा है। 200mm प्लेटफॉर्म का मतलब—लंबी अवधि में बेहतर मैन्युफैक्चरिंग इकोनॉमिक्स, ज्यादा आउटपुट, और ऑटोमोटिव जैसी इंडस्ट्री के लिए जरूरी सप्लाई स्थिरता।

AI‑ड्रिवन EVs को GaN से क्या मिलता है? (सीधा फायदा)

AI‑EVs में हर अतिरिक्त वॉट कंप्यूटिंग और हर अतिरिक्त ग्राम वजन की कीमत है। GaN की असली वैल्यू यही है कि यह पावर कन्वर्ज़न को ज्यादा कुशल बनाकर उसी बैटरी से ज्यादा “काम” निकलवाता है—और थर्मल/पैकेजिंग को आसान बनाता है।

1) उच्च फ्रीक्वेंसी = छोटा सिस्टम, कम पार्ट्स

GaN डिवाइसेज़ हाई‑फ्रीक्वेंसी ऑपरेशन में मजबूत हैं। पावर कन्वर्टर जितनी ऊंची फ्रीक्वेंसी पर स्विच करेगा, इंडक्टर/कैपेसिटर जैसे मैग्नेटिक्स उतने छोटे हो सकते हैं। नतीजा:

• ऑनबोर्ड चार्जर (OBC) और DC‑DC यूनिट का साइज़ घटता है
• पार्ट काउंट कम होने से फेल्योर पॉइंट्स घटते हैं
• पैकेजिंग आसान—EV प्लेटफॉर्म में जगह बचती है

EV डिजाइन में जगह बचना “लक्ज़री” नहीं—यह रेंज, केबिन स्पेस, क्रैश स्ट्रक्चर, और कॉस्ट सभी से जुड़ा होता है।

2) दक्षता बढ़ेगी तो थर्मल बजट सुधरेगा—AI को फायदा होगा

AI कंप्यूट (ADAS/ऑटोनॉमी/कॉकपिट) और पावर इलेक्ट्रॉनिक्स दोनों ही गर्मी बनाते हैं। अगर पावर कन्वर्ज़न में लॉस घटे:

• हीट‑सिंक और कूलिंग की जरूरत घट सकती है
• बैटरी/इन्वर्टर के आसपास थर्मल हॉट‑स्पॉट कम होंगे
• ECU/डोमेन कंट्रोलर के लिए थर्मल हेडरूम बढ़ेगा

प्रैक्टिकल बात: कई OEMs का अगला दर्द “कंप्यूट पावर” नहीं, थर्मल मैनेजमेंट है। GaN उस दर्द का एक हिस्सा कम करता है।

3) बाय‑डायरेक्शनल क्षमता = नई टोपोलॉजी, स्मार्ट एनर्जी फ्लो

खबर में GaN के एक फायदे के तौर पर bidirectional capability का जिक्र है—यानी ऊर्जा को दोनों दिशाओं में अधिक सहजता से संभालना। EV संदर्भ में यह:

• V2L/V2H/V2G (वाहन से लोड/होम/ग्रिड) जैसे यूज़‑केस को सरल कर सकता है
• बाय‑डायरेक्शनल DC‑DC/चार्जिंग टोपोलॉजी को अधिक कॉम्पैक्ट बना सकता है

और यही जगह है जहां AI का रोल बड़ा हो जाता है: AI‑आधारित एनर्जी मैनेजमेंट एल्गोरिद्म (ड्राइविंग पैटर्न, टैरिफ, ग्रिड सिग्नल, बैटरी हेल्थ) बाय‑डायरेक्शनल हार्डवेयर पर बैठकर वास्तव में पैसे/ऊर्जा बचा सकता है।

650V GaN का EV में “कहां” असर दिखेगा?

650V क्लास का मतलब EV के हाई‑वोल्टेज डोमेन के काफी करीब की दुनिया है (कई प्लेटफॉर्म 400V आर्किटेक्चर के आसपास हैं; 800V भी तेजी से बढ़ रहा है)। 650V डिवाइसेज़ खास तौर पर इन हिस्सों में दिखेंगे:

1) ऑनबोर्ड चार्जर (OBC)

OBC का लक्ष्य सरल है: AC को DC में बदलकर बैटरी चार्ज करना—ज्यादा दक्षता और छोटे आकार के साथ। GaN यहां:

• हाई स्विचिंग फ्रीक्वेंसी से पावर डेंसिटी बढ़ा सकता है
• लॉस कम करके चार्जिंग के दौरान गर्मी घटा सकता है

2) DC‑DC कन्वर्टर (HV से 12V/48V)

AI‑heavy वाहनों में 12V/48V लोड बढ़ते हैं—सेंसर, पंप, ECU, कंप्यूट मॉड्यूल। एक कुशल DC‑DC कन्वर्टर:

• लो‑वोल्टेज बस को स्थिर रखता है
• “अचानक लोड स्पाइक” पर भी कंप्यूट को ब्राउन‑आउट से बचाता है

3) इन्वर्टर/मोटर ड्राइव (कुछ आर्किटेक्चर में)

हर जगह नहीं, लेकिन कुछ सिस्टम डिज़ाइन में GaN का उपयोग मोटर ड्राइव में भी बढ़ सकता है—खासकर जब लक्ष्य उच्च दक्षता और कॉम्पैक्टनेस हो।

AI डेटा सेंटर्स और EV: एक ही पावर‑स्टोरी के दो छोर

खबर में AI डेटा सेंटर्स प्रमुख एप्लिकेशन हैं—और यह EV कहानी से अलग नहीं है। वजह: AI का सबसे बड़ा खर्च बिजली है। डेटा सेंटर में वही लड़ाई है जो EV में है:

• कम लॉस = कम कूलिंग
• अधिक पावर डेंसिटी = कम रैक/कम कॉपर/कम स्पेस

जब GaN डेटा सेंटर में अपनाया जाता है, तो सप्लाई चेन और मैन्युफैक्चरिंग स्केल मजबूत होता है। उसी स्केल का फायदा ऑटोमोटिव को मिलता है—जहां क्वालिटी/विश्वसनीयता मानक ज्यादा सख्त होते हैं।

मेरी राय: डेटा सेंटर GaN adoption, ऑटोमोटिव GaN adoption के लिए “फोर्स मल्टिप्लायर” बन सकता है—क्योंकि वॉल्यूम और प्रोसेस मैच्योरिटी तेज होती है।

200mm GaN‑on‑silicon क्यों मायने रखता है?

ऑटोमोटिव में कोई भी टेक्नोलॉजी तभी टिकती है जब वह स्केलेबल और सप्लाई‑स्टेबल हो। 200mm प्लेटफॉर्म का संकेत:

• प्रति वेफर ज्यादा डाई—लंबी अवधि में कॉस्ट प्रेशर कम
• फैब इन्फ्रास्ट्रक्चर का बेहतर उपयोग—आपूर्ति ज्यादा भरोसेमंद
• प्रोसेस कंट्रोल/यील्ड पर फोकस—ऑटोमोटिव‑ग्रेड जरूरतों के करीब

यह “एक दिन सब सस्ता हो जाएगा” वाली बात नहीं है। लेकिन 200mm दिशा सही है—खासतौर पर 2026‑2028 के डिप्लॉयमेंट विंडो को देखते हुए।

EV कंपनियों के लिए एक व्यावहारिक चेकलिस्ट (2026 की तैयारी)

अगर आप OEM, टियर‑1, या पावर‑इलेक्ट्रॉनिक्स टीम में हैं, तो GaN को सिर्फ “कूल सेमीकंडक्टर” की तरह मत देखिए। इसे सिस्टम‑लेवल निर्णय मानिए। यहां एक छोटा चेकलिस्ट:

1. पावर स्टेज कहाँ GaN‑ready है? OBC, DC‑DC, या सहायक सप्लाई—किसमें सबसे तेज ROI मिलेगा?
2. थर्मल और EMI रणनीति साथ में बनाइए। हाई‑फ्रीक्वेंसी स्विचिंग से EMI चुनौतियाँ आती हैं; पहले दिन से डिजाइन करें।
3. AI कंप्यूट के साथ पावर प्रोफाइल मैच कीजिए। सेंसर/कंप्यूट लोड का “पीक बनाम एवरेज” समझें—पावर सप्लाई को उसी हिसाब से ट्यून करें।
4. बाय‑डायरेक्शनल रोडमैप स्पष्ट रखें। V2X फीचर आज मार्केटिंग लग सकता है, पर ग्रिड‑इंटीग्रेशन बढ़ने पर यह रेवेन्यू‑लाइन बन सकता है।
5. सप्लायर‑सैंपलिंग टाइमलाइन पर काम शुरू करें। H1 2026 में सैंपलिंग का मतलब—डिज़ाइन‑इन विंडो अभी से खुल रही है।

एक लाइन में: AI‑EV का “स्मार्ट” होना सिर्फ सॉफ्टवेयर से नहीं, पावर हार्डवेयर से भी तय होता है।

“People also ask” स्टाइल: कुछ सीधे जवाब

क्या GaN सिर्फ चार्जर के लिए है?

नहीं। OBC बड़ा यूज़‑केस है, लेकिन DC‑DC, डेटा सेंटर PSU, रिन्यूएबल्स, और कुछ आर्किटेक्चर में मोटर ड्राइव तक GaN उपयोगी है।

GaN आने से EV रेंज कितनी बढ़ेगी?

रेंज पर असर सिस्टम‑डिज़ाइन, ड्राइव साइकिल, और किस हिस्से में GaN लगा है—इन पर निर्भर है। सही सवाल यह है: कितनी ऊर्जा गर्मी में जा रही है और क्या आप उस लॉस को घटाकर बैटरी का उपयोग बढ़ा सकते हैं।

AI का GaN से सीधा संबंध क्या है?

सीधा संबंध “कंप्यूट चिप” से नहीं, ऊर्जा बजट से है। AI के लिए अधिक स्थिर पावर, बेहतर थर्मल हेडरूम, और कम कन्वर्ज़न लॉस—इन सबका मतलब है कि आप अधिक कंप्यूट उसी बैटरी/उसी पैकेजिंग में फिट कर पाते हैं।

आगे की तस्वीर: 2026 से AI‑EV स्टैक कैसे बदलेगा?

Onsemi‑GlobalFoundries की साझेदारी एक संकेत है कि पावर सेमीकंडक्टर्स अब AI‑मोबिलिटी स्टोरी का फ्रंट‑लाइन हिस्सा बन गए हैं। अगले 12–24 महीनों में असली प्रतिस्पर्धा इन सवालों पर होगी:

• कौन OEM अपने OBC/DC‑DC को सबसे कॉम्पैक्ट और दक्ष बना पाता है?
• किसका थर्मल आर्किटेक्चर AI कंप्यूट को “बिना घुटे” चलने देता है?
• कौन बाय‑डायरेक्शनल एनर्जी फीचर्स को सुरक्षित, भरोसेमंद और स्केलेबल बनाता है?

अगर आप “ऑटोमोबाइल और इलेक्ट्रिक वाहन में AI” सीरीज़ को फॉलो कर रहे हैं, तो इसे एक आधारभूत लेयर समझिए: AI की प्रगति उतनी ही तेज होगी जितनी तेज हम पावर को कुशल बनाते हैं।

आपकी EV/प्रोडक्ट टीम 2026 के लिए कौन सा मॉड्यूल प्राथमिकता पर रख रही है—ऑनबोर्ड चार्जर, DC‑DC, या AI कंप्यूट पावर सप्लाई?