钻石散热，高算力时代的降温利器！随着AI、HPC时代芯片热流密度越来越高，摩尔定律受到来自散热的挑战。当芯片表面温度达到70-80℃时，温度每增加1℃，芯片可靠性就会下降10%；设...
钻石散热，高算力时代的降温利器！
随着AI、HPC时代芯片热流密度越来越高，摩尔定律受到来自散热的挑战。
当芯片表面温度达到70-80℃时，温度每增加1℃，芯片可靠性就会下降10%；设备故障超过55%与过热直接相关。
而钻石是已知热导率最高的材料之一，其热导率高达2000W/m·K，这一数值是硅（Si）的13倍、碳化硅（Sic）的4倍、铜和银的4-5倍。这种卓越的导热性能使得钻石成为解决高算力设备散热问题的理想材料。
钻石散热技术的优势
显著提升性能：钻石散热技术能够大幅降低高算力设备的温度，从而显著提升设备的计算能力和性能。据网络调研信息，“钻石冷却”可使GPU、CPU的计算能力提升3倍，温度降低60%，能耗降低40%。
降低成本：钻石散热技术不仅提高了设备的性能，还能显著降低数据中心的冷却成本。高效散热意味着更少的能源消耗和更低的运营成本。
增强稳定性：钻石散热技术有助于保持设备在稳定的温度下运行，减少了因过热而导致的硬件故障和性能下降的风险。
英伟达+华为纷纷入局
英伟达已经率先采用钻石散热GPU进行实验，并取得了显著的性能提升。据开源证券的研究报告，采用钻石散热的GPU性能是普通芯片的三倍。
华为接连申请钻石散热专利，并于2024年12月3日公开。这表明华为在钻石散热领域进行了深入的技术研发，并计划在未来将该技术应用于其产品中。
国内公司化合积电已具备较为完整的金刚石半导体材料解决方案，并实现规模化生产。
而光莆股份投资的化合积电公司的金刚石热沉片可用于芯片散热，这为华为的钻石散热技术提供了有力的支持。
钻石散热技术的应用前景
数据中心：钻石散热技术可以显著降低数据中心的冷却成本，提高数据中心的能源效率。随着数据中心对算力的需求不断增加，钻石散热技术将成为数据中心散热的重要解决方案。
电动汽车：钻石散热技术有望应用于电动汽车的电池管理系统和电机控制器中，提高电动汽车的充电速度和热负荷管理能力。
航空航天：在航空航天领域，钻石散热技术可以用于提高卫星和飞行器的热管理能力，确保其在极端环境下的稳定运行。
人形机器人：钻石散热技术可以应用于人形机器人的热管理系统中，解决机器人的续航和散热问题。
钻石散热市场规模
据测算，钻石散热市场规模有望从2025年的0.37亿美金（渗透率不足0.1%）急剧扩张到2030年的152亿美金（渗透率10%），呈现爆发式增长态势。
我国人造钻石产量占全球90%以上，具备绝对成本优势和全球唯一完整的产业链。国内培育钻石企业纷纷积极布局“钻石散热”技术，已在半导体衬底及热沉等方面取得突破。
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