AUKEY OmniaChipとは?—Navitas共同開発の次世代GaN Power IC

AUKEY OmniaChipとは?—Navitas共同開発の次世代GaN Power IC
記事のポイント
  • OmniaChipはスペシャルなパワー半導体!
  • AUKEY社とNavitas Semiconductor社が共同開発!
  • 充電器の高出力化・小型化・軽量化が大きな特徴!

凄いぞOmniaChip。

AUKEYの最新USB PD充電器に採用されている『OmniaChip』というコンポーネント。このOmniaChipとは、いわゆるパワー半導体(Power IC)なのですが、これが実に興味深い。…そういうわけで、OmniaChipとは何かを詳しく調べてみました。

二条ねこ

OmniaChip…GaNFast……むむっ!?

まの

GaN、窒化ガリウムですわね!?

さたえり

ひさびさの半導体ネタやね!

『OmniaChip』とは?

AUKEY『OmniaChip』のイメージ。

AUKEY『OmniaChip』のイメージ。

■OmniaChipの概要

  • 窒化ガリウムベースのパワー半導体。
  • USB PD充電器のキモになるコンポーネント。
  • 従来よりも小型軽量で高出力な充電器を実現可能。

最初に結論から言うと、この『OmniaChip』とは、AUKEY社とNavitas Semiconductor社が共同開発した、窒化ガリウムパワー半導体(GaN Power IC)のこと。

ちなみに、このパワー半導体とは、電圧や周波数を変えたり、直流と交流を変換したりするような役割(役割:インバーター・コンバーター・レギュレーター・周波数変換)を持っています。半導体というと、CPUやRAMのようなパソコンのコンポーネントのイメージが強いですが、このパワー半導体はUSB充電器には欠かせない“筋肉”のような役割を果たしてくれています。つまり、パワー半導体はかなーり重要な部品なのです。ですなの。

まの

つまり、『OmniaChip』は、AUKEY製USB充電器の最重要部品というわけですわね?

二条ねこ

うーむ、そうかもっ!

OmniaChipとGaNの関係

OmniaChipとGaN。

OmniaChipとGaN。

OmniaChipを語る上で外せないのが『窒化ガリウム(GaN)』の存在。

一旦、OmniaChipについては置いておき、USB PD充電器で重要な役割を果たしている『窒化ガリウム(GaN)』を使った半導体についてお勉強し、その流れでOmniaChipについて見ていきます。

二条ねこ

ここが一番重要な部分あーるっ!

GaNが小型軽量高出力の立役者

窒化ガリウム搭載でUSB充電器は、小型軽量高出力になった。

窒化ガリウム搭載でUSB充電器は、小型軽量高出力になった。

USB PD充電器とセットで出てくる『窒化ガリウム』というワード。この窒化ガリウム(GaN)こそ、昨今のUSB PD充電器が小型軽量高出力になった立役者なのです。

二条ねこ

深堀りすると大変だから、詳しく知りたい人は『半導体論。なぜ『窒化ガリウム』USB PD充電器が“次世代”なのかの考察』を読んでくださりー!

窒化ガリウムとは、窒素とガリウムを組み合わせた化合物のこと。

窒化ガリウムとは、窒素とガリウムを組み合わせた化合物のこと。

この窒化ガリウム(GaN)とは、窒素(N)とガリウム(Ga)を組み合わせたウルツ鉱型構造を持つ化合物で、ガリウムナイトライドとも呼ばれる半導体の元となる結晶のこと。ちなみに、窒化ガリウムとセットで出てくる『GaN』という単語は、化学式で窒化ガリウムを表したものです。

窒化ガリウムパワー半導体搭載USB充電器は、高出力で小型軽量。

窒化ガリウムパワー半導体搭載USB充電器は、高出力で小型軽量。

化学的なことを話すと長くなるので、いろいろすっ飛ばしてしまうと、従来のUSB充電器に使われているシリコンパワー半導体よりも…

  • 高効率に電力供給が可能
  • 絶縁破壊電圧が高くて高耐久

ということなのですが…もっともっとすっ飛ばすと、供給可能な電力量を上げながらも小型化が可能なパワー半導体、というわけです。

さたえり

最近のUSB PD充電器がW数が高いのに小さいのはこれが理由なんやね?

二条ねこ

そういうことあーるっ!

OmniaChip = GaN Power IC

窒化ガリウムを採用したのがOmniaChip。

窒化ガリウムを採用したのがOmniaChip。

そんな窒化ガリウムをパワー半導体として採用したのが、今回の『OmniaChip』というわけです。

つまり、ここまで読んでいくと分かるように、OmniaChipには、

  • 高出力
  • 小型化
  • 軽量化

という3つのメリットが存在しているというわけです。

Navitas Semiconductor Worlds First Fastest GaN Power IC – YouTube

前述のとおり、このOmniaChipは、AUKEY社とNavitas Semiconductor社が共同開発した窒化ガリウムパワー半導体です。

AUKEY社は分かると思うのですが、このNavitas Semiconductor社。この企業こそが、窒化ガリウムパワー半導体(GaN Power IC)を発表した世界初の企業であり、同パワー半導体のリーディングカンパニーなのです。そんな、窒化ガリウムパワー半導体のトップメーカーと開発したのが、今回のOmniaChipの正体だったのです。すごい!

OmniaChipとGaNFastは兄弟のような感じ。

OmniaChipとGaNFastは兄弟のような感じ。

ちなみに、このNavitas Semiconductor社は『GaNFast』という名前で、いろんなメーカーに窒化ガリウムパワー半導体のチップ提供をしています。(CES 2020を見ると、OmniaChipはGaNFastブランドと一緒に展示されていました)

例えば、HYPER『HyperJuice 100W GaN USB-C Charger』などが、このGaNFastを採用したUSB PD充電器のひとつ。おそらく、巷に流通している100W出力でUSB Type-Aが2ポートでUSB Type-Cが2ポートなUSB PD充電器は、大半がGaNFastを採用したものでしょう。

さたえり

Navitas Semiconductor社以外にGaN Power ICのベンダーってあるん?

二条ねこ

Power Integrations社やNanomicro社が、GaN Power ICの競合他社として存在しているあーる。

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OmniaChip搭載充電器はOmnia Series Chargers

AUKEYのOmniaシリーズUSB PD充電器。

AUKEYのOmniaシリーズUSB PD充電器。

AUKEYはすでに窒化ガリウムパワー半導体を採用した、USB PD充電器を数多くリリースしていますが、今回のOmniaChipを採用した製品は『Omnia Series Chargers(Omniaシリーズ)』というシリーズ名でグルーピングされています。

AUKEYには窒化ガリウムパワー半導体としてOmniaChipとは別に、GaNFastを採用したUSB PD充電器を多数発売しています。なので、探すときは“Omnia”というキーワードで調べるとよいでしょう。

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まとめ「OmniaChipは偉大なGaN Power IC」

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最後に、OmniaChipとは何かを総括すると…

  • 窒化ガリウムパワー半導体のチップ名
  • AUKEYとNavitasの共同開発で生まれた
  • NavitasはGaN Power ICのトップ企業
  • 小型軽量なのに高出力な充電器を実現

という感じになります。

ますます増えていく、窒化ガリウムパワー半導体を採用したUSB PD充電器。今回はAUKEYにフォーカスしましたが、Navitas Semiconductor社は複数の企業にチップ提供しているので、窒化ガリウム搭載USB PD充電器の競争がより激しくなっていくでしょう。

二条ねこ

今後はAUKEYのように、独自開発路線が増える…かもっ!?

この記事で紹介したガジェット

おまけ

二条ねこ

AppleもGaNFastを採用したUSB PD充電器を出す、なーんて噂もあるからねー。

まの

搭載されて当たり前の時代が来そうですわね。

さたえり

ゲルマニウム → シリコン → 窒化ガリウム
…って感じに半導体が変遷していくわけやね!

二条ねこ

半導体でいうと、『シリコンカーバイド』も注目なのであーる!

おわり

■Reference
Next-Gen Chargers of AUKEY Make a Splash at CES – AUKEY, Navitas Semiconductor