Grzegorz Kamiński: Co nowego na rynku podzespołów półprzewodnikowych GaN?

Tuż przed Nowym Rokiem 2026, na portalu mikrokontroler.pl ukazał się mój artykuł na temat rynku podzespołów GaN. Z chwilą jego ukazania pojawiły się już kolejne informacje o zmianach na tym rynku. Jest ich już tak dużo, że postanowiłem napisać krótki suplement do tamtego artykułu. Są to informacje dotyczące tylko rynku, a nie technologii podzespołów półprzewodnikowych GaN. Chciałbym się skupić na zmianach najważniejszych – moim zdaniem – zmianach związanych z tym rynkiem. Oczywiście nowe produkty i zmiany technologiczne są także ważne, ale to nie jest temat na “suplement”, lecz na cały przekrojowy tekst.

Tym razem pominę zmiany i sytuację na rynku LED GaN, ponieważ jest ona bardzo stabilna i nie budzi takich emocji jak zmiany na rynku podzespołów mocy Power-GaN czy podzespołów wysokoczęstotliwościowych RF-GaN.

NXP wycofuje się z rynku GaN

Pierwsza informacja dotyczy firmy NXP, jednego z kluczowych dostawców podzespołów RF-GaN dla rynku telekomunikacyjnego (systemy komunikacji mobilnej 5G), radarów i komunikacji satelitarnej.

Przewidywany wzrost na rynku urządzeń GaN powoduje, że coraz więcej firm wchodzi na ten rynek lub rozszerza swoją działalność. Rynek GaN z pewnością rośnie, ale po prostu zbyt wielu dostawców o niego zabiega. To skłoniło niektórych do wycofania się z rynku GaN. Na przykład TSMC niedawno wycofało się z rynku foundry GaN.

NXP jest najnowszym dostawcą, który poinformował o swoich planach wycofania się z rynku GaN. Firma od lat projektuje, produkuje i sprzedaje różne podzespoły RF, w tym układy GaN, dla rynku motoryzacyjnego, konsumenckiego, przemysłowego i innych. W 2020 roku otworzyła fabrykę RF GaN o średnicy 150 mm w Chandler w Arizonie. W tamtym czasie fabryka był to najnowocześniejszy zakład w Stanach Zjednoczonych, specjalizujący się we wzmacniaczach mocy RF dla stacji bazowych 5G.

Teraz NXP planuje wycofywać linie tych produktów, które obejmują także GaN.

–Linia produktów Radio Power (RP) firmy NXP jest skierowana przede wszystkim do sektora infrastruktury telekomunikacyjnej, dostarczając komponenty zasilania RF do stacji bazowych telefonii komórkowej. Wdrożenie sieci 5G spadło w ostatnich latach z powodu braku zwrotu z inwestycji dla operatorów komórkowych, a globalne wdrożenia stacji bazowych 5G były znacznie poniżej pierwotnych szacunków. Biorąc pod uwagę realia rynkowe i brak perspektyw na poprawę, działalność RP nie wpisuje się już w długoterminowy kierunek strategiczny firmy. W związku z tym NXP podjęło decyzję o ograniczeniu produkcji linii produktów Radio Power – poinformowali przedstawiciele NXP.

Firma zamknie również swoją fabrykę w Arizonie | źródło: NXP

– W związku z tą decyzją poinformowaliśmy członków zespołu o naszym zamiarze ostatecznego ograniczenia działalności ECHO Fab GaN w Arizonie. Oczekuje się, że fabryka zakończy produkcję ostatniej płytki GaN do końca pierwszego kwartału 2027 roku – oznajmiła w styczniu br. firma NXP.

onsemi rozszerza swoje działania w obszarze GaN

Inni jednak wkraczają na rynek GaN, mając nadzieję na zdobycie części klientów w rozwijającym się segmencie. Na przykład firma onsemi wprowadziła nową linię vertical-GaN. Produkuje własne podzespoły GaN o napięciu 1200 V w swoim zakładzie w Syracuse, w stanie Nowy Jork. Testuje te urządzenia u klientów korzystających z programu wczesnego dostępu.

Teraz onsemi planuje rozszerzyć swoje działania w tym obszarze i opracowuje tradycyjne, lateral-GaN. Niedawno podpisało porozumienie (MoU) z chińską firmą Innoscience i w ramach umowy planuje opracować linię podzespołów zasilających z GaN.

– To dotyczy produktów lateral-GaN o napięciu od 40 do 200 V. Nie jest związane z vGaN onsemi, która jest przeznaczona do zastosowań o znacznie wyższych napięciach (1200 V) i wyższym natężeniu prądu. Chodzi o zabezpieczenia przez onsemi zdolności produkcyjnych lateral-GaN we współpracy z Innoscience, liderem w tym segmencie rynku. Nie jest to partnerstwo na wyłączność – ogłosili przedstawiciele onsemi.

W międzyczasie onsemi podpisało odrębną umowę z GlobalFoundries (GF) na rozwój i produkcję podzespołów Power-GaN z wykorzystaniem procesu GF GaN-on-silicon o średnicy 200 mm, począwszy od produktów o napięciu 650 V.

Onsemi planuje połączyć swoje krzemowe sterowniki, kontrolery i pakiety z platformą technologiczną GF GaN 650 V, aby dostarczać podzespoły GaN o wyższej gęstości mocy i wydajności. Proponowane urządzenia są przeznaczone do zasilaczy i przetwornic DC-DC. Firma rozpocznie produkcję próbną w pierwszej połowie 2026 roku.

GF, piąty co do wielkości producent foundry na świecie, również rozszerza swoje działania w obszarze GaN. Firma niedawno uzyskała licencję na technologię GaN od TSMC.

onsemi opracuje urządzenia zasilające GaN nowej generacji we współpracy z GlobalFoundries | źródło: onsemi

Innoscience – naruszone patenty Infineon i współpraca z USA

Chińska firma ma prawie 30% udziałów w rynku Power GaN – przetwarza 10 tys. szt. płytek 8” GaN on Si miesięcznie i posiada dwie własne fabryki w Zuhai i Suzhou.

Infineon, inny duży gracz na rynku Power GaN, właściciel 450 patentów, wygrał spór o ich naruszenie z firmą Innoscience. Chińska firma nie może sprzedawać swoich produktów w Niemczech. Zakaz dotyczy także produktów innych firm zawierających podzespoły z Innoscience.

Chińska firma Innoscience, działająca w dziedzinie GaN, założona przez naukowca z NASA, podpisuje umowę z Google dotyczącą sprzętu AI | źródło: innoscience

Podobny spór prawny z Infineon firma Innoscience przegrała w USA. Ostatnio jednak Amerykańska Komisja Handlu Międzynarodowego (ICT) zmieniła zdanie.
Sędzia administracyjny ITC wydał orzeczenie na korzyść Innoscience, uznając, że przeprojektowany półprzewodnik GaN firmy nie narusza patentów Infineon Technologies. Decyzja ta daje Innoscience możliwość uniknięcia potencjalnych zakazów importu jej produktów.

W 2025 roku ITC początkowo stwierdziła, że import półprzewodników od Innoscience naruszał jeden z patentów Infineon Technologies. Jednak niedawne orzeczenie na korzyść przeprojektowanych podzespołów GaN od Innoscience stanowi istotny krok w toczącej się batalii prawnej między obiema firmami. Teraz, po decyzji sędziego ITC, Innoscience ma możliwość kontynuowania importu i sprzedaży przeprojektowanych podzespołów GaN bez żadnych ograniczeń związanych z patentem Infineon.

Z powyższego powodu przytoczyłem informacje o działaniach onsemi, mimo że wszystkie były uwzględnione w poprzednim artykule. Ostatnia decyzja ICT znacząco zmienia nie tylko sytuację Innoscience, ale także ułatwia współpracę pomiędzy onsemi a chińską firmą. Ciekawe, że żadne rządowe agendy USA nie widzą problemu we współpracy onsemi z Innoscience. Tak samo jest w drugą stronę, chińskie agendy rządowe nie widzą problemu w tej współpracy.

Firma Innoscience szeroko współpracuje z amerykańskimi gigantami technologicznymi.  Ostatnio poinformowała o zakończeniu prac projektowych nad platformami sprzętowymi AI firmy Google, co sygnalizuje kontynuację współpracy technologicznej między chińskimi i amerykańskimi firmami, pomimo szerszych napięć geopolitycznych. Współpraca ta dowiodła „wiodącej pozycji firmy pod względem zaawansowania technologicznego, wydajności i jakości produktów” – poinformowała firma Innoscience z Suzhou w oświadczeniu, dodając, że skoncentruje się na „obszarach o wysokim potencjale wzrostu”, w tym na serwerach AI i centrach danych.

W sierpniu 2025 roku firma Innoscience ogłosiła zawarcie umowy z firmą NVIDIA na wdrożenie architektury zasilania prądem stałym o napięciu 800 V dla centrów danych AI.

Gal – niezbędny do wytwarzania podzespołów półprzewodnikowych GaN

Aż 97% produkcji Galu pochodzi z Chin. Już pisałem że Gal jest geochemicznie podobny do glinu (jako o metalu częściej mówimy o aluminium, ale polskie prawidłowe określenie to glin), ponieważ oba są metalami trójwartościowymi (Al³⁺ i Ga³⁺), o niemal takiej samej wielkości jonów. To ich podobieństwo powoduje, że w wielu minerałach zawierających glin (aluminium), zwłaszcza glinkach, atomy galu mogą zastąpić niektóre atomy aluminium w sieci krystalicznej, nie zakłócając jej struktury. Należy podkreślić, że nie występują rudy ani tym podobne złoża galu. To jego podobieństwo do glinu (aluminium) powoduje, że najwięcej jest go w złożach boksytów, minerału, z którego pozyskujemy glin (aluminium).

W styczniu 2026 roku firma Metlen Energy & Metals osiągnęła znaczący kamień milowy, pomyślnie produkując 5 kg galu w swoim zakładzie Aluminium of Greece w Viotii. To osiągnięcie stanowi pierwszą w Europie udaną demonstrację zintegrowanej produkcji galu z boksytu, co stanowi fundamentalny krok w kierunku regionalnego bezpieczeństwa dostaw.

Ustawa Unii Europejskiej o surowcach krytycznych uznała inicjatywę Metlen za projekt strategiczny, podkreślając jej rolę w zwiększaniu regionalnego bezpieczeństwa dostaw. Ta klasyfikacja zapewnia dostęp do przyspieszonych procedur wydawania pozwoleń i preferencyjnych mechanizmów finansowania, mających na celu przyspieszenie projektów związanych z surowcami krytycznymi.

Metlen Energy & Metals – zakład Aluminium of Greece w Viotii

Wartość inwestycji w ten projekt to prawie 300 mln EUR, przy założeniu że do roku 2028 produkcja roczna osiągnie 50 ton galu.

Jak już pisałem obecne zużycie galu wynosi 450-600 ton rocznie, czyli grecka fabryka pokryłaby ok. 10% światowych potrzeb. Przewiduje się że gdyby takie były potrzeby, to projekt może być powiększony do inwestycji ok. 2,5 mld EUR. W takim wypadku wydajność produkcji mogłaby wzrosnąć do 250-300 ton, a to już by było około ⅓ światowych potrzeb po roku 2030.

Grecja przewodzi europejskiej rewolucji w produkcji galu w 2026 r.

TSMC wycofuje się z GaN ale udziela licencji GF i VIS

Mimo dynamicznego rozwoju rynku GaN, strategiczne zmiany wprowadzane przez wiodące firmy foundry zmieniają łańcuch dostaw podzespołów GaN. Decyzja TSMC o stopniowym wycofywaniu się z usług foundry podzespołów GaN z ostatecznym terminem wyjścia do 31 lipca 2027 r., odzwierciedla strategiczną relokację zasobów w kierunku układów AI, które oferują większe wolumeny płytek, znaczniejsze przychody i wyższą rentowność, w porównaniu z usługami związanymi z GaN. Produkcja GaN na stosunkowo niewielką skalę nie spełniła jeszcze oczekiwań TSMC w zakresie zwrotu z inwestycji.

Jednak wycofanie się TSMC nie oznacza końca technologii GaN. Doświadczenie technologiczne w tym zakresie przekazywane jest innym firmom na rzecz szerszego rozwoju branży. Dzięki umowom licencyjnym technologia została przekazana innym foundry, takim jak Vanguard International Semiconductor (VIS) i GlobalFoundries (GF).

To wszystko wydarzyło się pomiędzy końcem grudnia 2025 a początkiem lutego 2026. Jak widać, rynek GaN ciągle bardzo dynamicznie się zmienia. W tym zestawieniu uwzględniłem tylko największych graczy. Równie dużo, szczególnie w zakresie technologii i nowych produktów GaN dzieje się w mniejszych firmach czy startup’ach.