5G通信からエッジ側のAIアプリケーションの展開に至るまで、業界は物理的AIと高出力3Dパッケージングの新時代へ着実に歩を進めています。半導体チップは、高集積化、高密度化および物理的な小型化により、計算能力の飛躍的向上を実現しました。性能は飛躍的に向上した一方で、チップの電力密度と熱フラックスによる負荷もそれに伴って増大しており、過剰な熱の蓄積や性能のスロットリングといった課題が一段と深刻化しています。従来の受動冷却方式は熱性能が限定的であり、硬直的で応答遅れのある温度制御戦略を採用しているため、ハイエンドな半導体チップが求める高負荷・動的かつ高い精度が要求される冷却要件には適していない。一方、能動冷却は、動的な調整性、精密な温度制御、高密度実装、高い適応性といった中核的な優位性を備え、従来の熱的ボトルネックを克服することに成功し、ハイエンド・チップの性能向上に向けた新たなソリューションを提供しています。
さまざまなアプリケーションシナリオが抱える独自の熱管理課題に対応するため、アベニック Electronicsは、インテリジェントな能動冷却ソリューションの包括的なポートフォリオを戦略的に構築しています。軽量化・高集積化・低消費電力という技術開発の方向性に注力し、マイクロポンプ式液冷、圧電式空冷、機械式空冷という三つのコアとなる熱管理経路にわたりポートフォリオを総合的に構築することで、多様で高精度かつ高い適応性を備えた能動冷却ソリューションを提供しています。ハイエンド半導体産業の着実な発展を確保するため、包括的な支援を提供しています。
図1 アベニック社の熱管理ドライブソリューションのレイアウト
私は。産業の進化：フィジカルAIと3次元パッケージングが、新たなコンピューティングパワーの時代を切り拓く
5G、端末内AI、スーパーコンピューティング、ハイエンドストレージの急速な進展に伴い、半導体産業は、物理知能に基づくAIおよび高出力の3次元積層パッケージングを特徴とする新たな発展段階へと迅速に移行しつつあります。チップ設計およびパッケージング技術は進化を続け、高密度実装、三次元積層、超高性能な計算処理能力における飛躍的な進歩を可能にしています。しかし、チップの性能、計算能力および集積度が引き続き急速に向上するにつれて、チップ全体の電力密度は急増し、単位面積あたりの熱流束も大幅に増加している。その結果、過剰な熱の蓄積、周波数のスロットリング、性能の低下、信頼性の低下といった熱管理上の課題が一段と顕著になり、ハイエンド半導体デバイスのさらなる進化を阻む主要なボトルネックとして浮上している。
二。業界のボトルネック：従来の受動冷却方式では、高性能計算シナリオが求める要件を満たすことが困難になっている
長らく、業界で主流だった受動冷却ソリューションは、ヒートシンクや熱伝導界面材料、自然対流に依拠することで、基本的な温度管理を実現してきました。しかし、これらの手法には冷却効率の上限が低い、温度制御モードが硬直的である、応答が遅れる、適応性に乏しいなど、数多くの課題が存在する。今日の要求の厳しいアプリケーションシナリオ、すなわち高負荷下で動作し、大幅な発熱と大きな動的動作変動を伴うハイエンドAIチップや高出力の3次元積層型チップに直面する中で、従来の受動冷却では、精密で動的な、しかも高い効率を備えた熱管理を実現できないため、ハイエンド・チップの極限性能を十分に引き出すことが困難です。その結果、次世代半導体産業の進化する要求に追従できなくなり、熱管理技術における画期的な革新が急務であることが改めて浮き彫りになっています。
三。技術動向：能動冷却の手法は多様化する一方で、軽量化統合が主流となりつつあります。
従来の受動冷却に比べて、知能型能動冷却技術は、動的な調整機能、精密な温度制御、高密度実装、多様な場面への広範な適用性、そして優れた冷却効率といった主要な利点を有しています。チップの瞬時消費電力および温度変動に応じて、冷却性能をリアルタイムで適応的に最適化できるため、従来の冷却方案が抱える性能上の限界を根本的に克服します。現在、能動冷却技術はさまざまな分野で急速に発展しています。ハイパワーコンピューティング用の半導体チップは、効率的な放熱を実現するために液体冷却ソリューションに依存している一方で、高精度な端末機器や小型化されたデバイスは、熱管理システムに対してさらに高い要求を課しており、軽量な設計、低消費電力、そして高度な集積化が求められている。さまざまな産業の多様なニーズに対応するため、アベニック Electronicsは、マイクロポンプ式液体冷却、圧電式空気冷却、機械式空気冷却という三大技術路線を網羅する包括的な能動冷却ソリューション群を整備しました。
四。アイウェイの三大熱管理ソリューション
圧電式ファン冷却ソリューション-AWD86326DNR
AWD86326DNRは、愛威電子が発売した高電圧ドライバーチップで、圧電ファンを用いた能動冷却用途に特化して設計されています。スリムで低騒音かつ高効率な圧電式冷却ファンをサポートし、家電製品やポータブル機器、コンパクトな産業用制御機器など、能動冷却が求められるさまざまな場面に幅広く導入できます。とりわけ、エッジ側のAIチップのような高度に統合されたハードウェアが求める軽量な熱管理要件に極めて適しています。このチップは、ブーストドライバ、周波数検出、電流検出および各種保護機能を1つのパッケージに統合しており、IC 1個で圧電ファンの安定駆動とインテリジェントな制御を実現します。
図1：AWD86326DNRの典型的なアプリケーション回路
圧電式液冷式熱管理ソリューション-AW86320CSR
次世代の小型化・高効率なアクティブ液冷式熱管理アプリケーションの要求に応えるため、アベニック社は圧電方式の液体冷却用ドライバチップ「AW86320CSR」を発売しました。当社のチップは190Vppを超える高電圧駆動能力を備え、マイクロポンプ式液体冷却システムに十分な出力を供給します。また、革新的なバックブーストコンバータ回路を内蔵し、外部部品数を大幅に削減することで、超小型のハードウェア設計を実現しています。幅広い小型化されたスマートデバイスにおいて、シームレスな量産展開を実現し、国内の能動冷却技術が高付加価値用途への適用という壁を打ち破る一助となっています。
図2：AW86320CSRの典型的なアプリケーション回路
機械式ファン冷却ソリューション-AWD86300CSR
AWD86300CSR（2026年第4四半期のリリース予定）は、艾為電子が発売するシングルチップの機械式冷却用ドライバーソリューションで、ポータブル機器、ウルトラブック、IoT機器および高集積モジュールにおける熱管理向けに設計されています。本ソリューションは、小型の機械式冷却ファンを直接駆動でき、広範な電圧対応性、低ノイズ動作、高い負荷耐量、正弦波波形駆動、およびソフトスタート機能を備えています。外部の補助回路が不要で超小型パッケージという利点により、さまざまな小型メカニカルファンにおける効率的かつ安定的で低ノイズな熱管理の要求にまさに適合します。
図3：AWD86300CSRの典型的なブロック図
コンピューティング分野は引き続き進歩を続けており、3次元積層チップの本格的な導入が不可避の趨勢となりつつあります。同時に、効率的で知能化された熱管理技術が、技術革新を実現するための重要な基盤として浮上しています。Awei Electronicsは、マイクロポンプ式液体冷却、圧電式空気冷却、機械式空気冷却を網羅する多様な製品ポートフォリオを活用し、高度に統合され低消費電力で軽量な駆動技術を採用することで、さまざまな産業における深刻な熱蓄積の課題に的確に対応しています。今後も、アベニックエレクトロニクスは熱管理ドライブ技術における専門性を一層深め、包括的なインテリジェント能動冷却ソリューションのポートフォリオの性能を不断に高めてまいります。多様な熱管理ソリューションを提供することで、ハイエンドな半導体チップおよびエッジAIデバイスの着実な進化を支援してまいります。
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