Tendances pour les composants de puissance en 2025
Alors que la réglementation européenne sur le chargeur unique USB-C entre en vigueur, l’alimentation est un moteur essentiel de l’innovation à travers le monde en 2025 et sur de nombreux marchés, de l’IA à l’Internet des objets (IoT).
Deux ans après l’adoption de la législation, l’Europe est la première région à exiger un chargeur unique pour les téléphones portables afin de minimiser les déchets électriques. Les réglementations relatives aux ordinateurs portables entreront en vigueur à la fin de l’année 2025, ce qui nécessitera des chargeurs plus puissants de 240 et 480 W, exploitant l’efficacité des nouvelles architectures de puissance et des transistors au nitrure de gallium.
Heureusement, ce sont exactement les niveaux de puissance que les compagnies d’électricité européennes visent à fournir, à la fois pour ces ordinateurs portables, mais aussi pour la prochaine génération de charge. Celle-ci se trouvera dans les prises de courant et verra la réduction progressive des livraisons de chargeurs USB-C au fil du temps.
L’année 2025 verra l’émergence de chargeurs plus petits qui s’intégreront dans les prises de courant et qui relèveront le défi de l’efficacité en minimisant les pertes à vide et la dissipation thermique.
À l’échelle macroéconomique, la consommation d’énergie est également une considération majeure. Des millions de GPU à forte consommation d’énergie utilisés comme accélérateurs d’IA dans les centres de données soulèvent toutes sortes d’inquiétudes quant à la consommation d’énergie. À mesure que la demande en matière d’IA augmente, les prévisions relatives à la consommation d’énergie requise augmentent également.
Toutefois, ce problème est abordé de différentes manières. La combinaison de composants en carbure de silicium SiC et en nitrure de gallium GaN dans les blocs d’alimentation des racks permet d’améliorer considérablement l’efficacité. Chaque demi-point de pourcentage d’augmentation de l’efficacité permet d’économiser des mégawatts d’énergie et des millions de dollars en frais d’exploitation. Une nouvelle génération d’algorithmes d’IA génératifs et de puces, ainsi que les convertisseurs de puissance verticaux locaux, réduisent la consommation de courant.
Les réseaux de distribution d’énergie en face arrière des prochaines générations de puces 2nm et 18A permettront un traitement plus dense avec la même consommation d’énergie.
Il y a ensuite le déplacement de l’IA vers la périphérie,(edge) que ce soit dans le réseau cellulaire au niveau du réseau d’accès radio (RAN), ou dans les usines et les magasins de détail. L’IA neuromorphique peut également réduire considérablement la consommation d’énergie à l’avenir.
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Tout cela repose sur un réseau électrique centralisé, qui doit faire face à ses propres défis. Partout dans le monde, les réseaux sont au bord de l’effondrement et nécessitent des milliards de dollars de travaux de modernisation. Les entreprises européennes sont de plus en plus expertes dans l’utilisation de l’IA et des algorithmes quantiques pour gérer ce réseau de distribution d’électricité
Il existe également une volonté de fournir de l’énergie localement. L’Europe est en pointe dans le développement de puces de collecte d’énergie, qui captent l’énergie des cellules solaires locales ou même l’énergie RF ou thermique, et intègrent ces convertisseurs d’énergie sur une puce. La création de systèmes d’alimentation durables pour l’internet des objets sera un thème clé pour 2025.
La production d’énergie solaire progresse également, grâce à de nouveaux matériaux pérovskites qui permettent d’obtenir des cellules tandem plus efficaces et à de nouvelles technologies de production telles que l’impression 3D. Si Meyer Burger a connu des difficultés, son ancien partenaire Oxford PV est prêt à produire des cellules tandem en volume en 2025, et le fabricant de cellules d’intérieur Epishine cherche à se développer.
Au niveau des composants, le carbure de silicium (SiC) et le nitrure de gallium (GaN) progressent jusqu’en 2025. La ligne intégrée de SiC de ST en Sicile (Italie) sera mise en service, l’usine de SiC d’Infineon à Kulim et Wolfspeed à New York monteront en puissance et onsemi renforcera ses activités en République tchèque.
La production de GaN et l’approvisionnement en gallium en tant que matériau essentiel seront également un thème clé pour 2025. La production de composants de puissance est une question géopolitique, car malgré les problèmes de droits de douane et de propriété intellectuelle, les plaquettes de 300 mm, le fonctionnement à 1200 V et de packaging sont autant d’éléments qui feront progresser l’industrie en 2025.
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