L'azienda di chip Navitas mira a superare i semiconduttori tradizionali con un'opzione più ecologica

Nov 03, 2023

I chip di silicio sono ampiamente utilizzati per alimentare smartphone, laptop e altri dispositivi elettronici. Ma i chip più rispettosi dell’ambiente sono in aumento.

Il nitruro di gallio, noto anche come GaN, è un composto chimico che combina un sottoprodotto dell'alluminio chiamato gallio con l'azoto. I chip possono generare più energia di quelli in silicio con la stessa quantità di elettricità in una forma molto più piccola, secondo Huili Grace Xing, professore di ingegneria elettrica e informatica alla Cornell University che ricerca i chip GaN.

E le aziende vogliono entrare nel GaN. Navitas, una startup da 1 miliardo di dollari, sta cercando di rivoluzionare l’industria globale dei semiconduttori con la tecnologia, ha detto a Insider Gene Sheridan, il suo CEO. Dopo aver trascorso decenni lavorando con i chip di silicio, Sheridan ha avviato Navitas per trarre vantaggio da una tecnologia emergente che, secondo lui, ha un potenziale di mercato multimiliardario. Ma ha detto che è stata una dura battaglia convincere le aziende elettroniche a sostituire i chip di silicio a causa della mancanza di consapevolezza e di problemi di controllo qualità.

Navitas, con sede in California, afferma di aver inviato i suoi progetti alla Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, un gigante dei semiconduttori, per produrre e spedire più di 50 milioni di chip GaN. La società, fondata nel 2014, ha raccolto più di 300 milioni di dollari prima di essere quotata in borsa nel 2021.

Oggi, la maggior parte dei chip GaN di Navitas si trova nei caricabatterie di telefoni e laptop realizzati da aziende come Samsung, LG, Lenovo e Dell. Ma Sheridan afferma che l'azienda vuole rendere il suo chip GaN la scelta migliore per prevenire crolli dei server dati che portano a interruzioni del servizio e alla perdita di centinaia di migliaia di dollari. I data center che utilizzano questi chip per raffreddare le proprie infrastrutture potrebbero essere in grado di ridurre le emissioni di carbonio perché i chip GaN utilizzano meno energia del silicio.

"Penso che possiamo effettivamente accelerare la transizione del mondo verso un'energia più rinnovabile", ha affermato Sheridan.

Sheridan ha affermato che a lui e al suo cofondatore, Dan Kinzer, ci sono voluti decenni di ricerca e sviluppo per arrivare a un progetto per il suo chip, che ora conta oltre 150 brevetti. Sheridan ha affermato che i circuiti integrati hanno dato ai chip Navitas un vantaggio competitivo rispetto ai chip GaN prodotti da concorrenti come Infineon, Texas Instruments e Nvidia.

La società di ricerche di mercato P&S Intelligence ha stimato che, mentre le aziende tecnologiche cercano nuovi modi per ridurre le loro emissioni di carbonio, il mercato dei chip GaN da 5 miliardi di dollari potrebbe crescere fino a 26 miliardi di dollari entro il 2030. Ma Sheridan ha affermato che i chip GaN sono soggetti a difetti e devono far fronte all’offerta. problemi legati alla catena e che i produttori devono colmare le lacune di conoscenza sulla tecnologia.

Sebbene gli esperti affermino che il GaN abbia il potere di rivoluzionare l'industria elettronica, il composto non è nuovo.

I ricercatori accademici delle università americane e giapponesi hanno iniziato a studiare il GaN negli anni ’90. Nel 1993, gli ingegneri Shuji Nakamura, Hiroshi Amano e Isamu Akasaki utilizzarono il GaN per inventare il LED blu, che trasformò l'industria dell'illuminazione e stimolò la commercializzazione del composto.

Ma il GaN era ancora soggetto a difetti, il che rendeva la sua applicazione impopolare tra le aziende elettroniche. Navitas ha deciso di provare a perfezionare i chip, ma i suoi progettisti e ingegneri hanno faticato a farli funzionare.

Poiché i chip GaN sono realizzati con materiali diversi, le correnti elettriche potrebbero non fluire correttamente. Se la tensione è troppo bassa, il chip non si accenderà. Ma se la tensione è troppo alta, si brucerà un fusibile.

"GaN è davvero veloce ed efficiente, il che è una grande qualità, ma estremamente sensibile al modo in cui li accendi e spegni", ha affermato Sheridan.

Navitas ha affermato che l'usabilità dei chip GaN ha rappresentato un ostacolo, poiché le aziende elettroniche non sono consapevoli che i chip possano funzionare con i loro dispositivi.

“La sfida più grande che abbiamo dovuto affrontare è stata l’inconsapevolezza dell’esistenza dei componenti ad alta velocità”, ha detto a Insider Stephen Oliver, vicepresidente aziendale del marketing e delle relazioni con gli investitori di Navitas. "Non puoi inserire un motore Ferrari in un telaio Yugo e aspettarti che l'auto funzioni." Oliver ha affermato che spesso deve istruire i clienti sull'usabilità di GaN.