東芝

東芝デバイス＆ストレージはゲート端子に電圧を加えていない時に電流を流さない「ノーマリーオフ型」と呼ばれる窒化ガリウム（GaN）パワー半導体デバイスを2026年度に実用化する。現在、GaNデバイスは電気自動車（EV）向けの車載充電器（オンボードチャージャー）などに利用される。消費電力を従来製品よりも最小限に減らせるノーマリーオフ型を訴求することで、生成人工知能（AI）で需要が増えるAIサーバーへの搭載を目指す。 【グラフ】東芝D＆SがGaN半導体で狙うAIサーバー市場 GaNパワー半導体はスイッチング速度の速さが強み。高効率の電力変換が可能で、搭載する製品の高効率化・小型化が期待できる。主にサーバー用電源や次世代基地局、EVの車載充電器などで利用される。同半導体はゲート端子に電圧を加えないとオフ状態にならない「ノーマリーオン型」の特性を持っている。 東芝デバイス＆ストレージの従来製品はGaN電界効果トランジスタ（FET）とシリコン（Si）金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ（MOSFET）を組み合わせる。これを一般的なICで駆動制御する「疑似ノーマリーオフ型」だった。 今後同社が実用化を目指すノーマリーオフ型は、システムとしてノーマリー（動作中）でも本当に必要な処理以外は電源を遮断するため、消費電力を大幅に減らせる。SiMOSFETを使わず、GaN単体で高速スイッチングを実現し小型化する。 主に照準を定めるのは、生成AIの基盤モデルを学習・推論させるAIデータセンター（DC）だ。ノーマリーオフ型GaNデバイスを搭載することで、サーバー電源を小型化できると見込む。また高効率な電力変換を生かし、サーバーの消費電力削減に貢献できる点を訴求する。 AIは学習・推論の度に多くの電力を使用する。国際エネルギー機関（IEA）の推計では、DCによる消費電力量は22年に約460テラ（テラは1兆）ワット時になったという。26年には620テラ―1050テラワット時まで増える見通しだ。AIの利用が広がる中、AIサーバーの消費電力削減は喫緊の課題になる。