中新经纬12月15日电 题：钻石散热打开AI潜力
作者：开源证券机械首席分析师孟鹏飞
孟鹏飞
中央经济工作会议确定，以科技创新引领新质生产力发展，建设现代化产业体系。开展“人工智能+”行动，培育未来产业。
作为下一代散热技术，钻石散热在AI时代具备划时代意义和产业化潜力。
钻石散热打开AI潜力
散热革命已成为AI、HPC时代的最大挑战。电流通过导体时会生成焦耳热，芯片在运行过程中不可避免地产生大量热量，若无法及时散发，芯片温度将急剧上升，进而影响其性能和可靠性。芯片内部热量无法有效散发时，局部区域会形成“热点”，导致性能下降、硬件损坏及成本激增。
发展新一代散热材料，减少散热风险、解决全生命周期散热成本，成为未来关键突破点。现有的散热材料、导热界面材料(TIM)、热管和均热板等具有一定的导热性能，但其热导率仍难以满足高功率器件的需求。发展新散热材料迫在眉睫，让芯片运行效率更快而没有过热的风险，并减少全生命周期的散热成本，已成为解决高算力设备散热问题的关键。
金刚石作为一种超宽禁带半导体，基于优异的导热性、载流子迁移率、击穿电场强度等关键特性，被视为半导体材料“六边形战士”及“终极半导体”。
随着芯片集成度的提高和封装空间的紧缩，金刚石基板凭借其卓越的导热性能、高硬度和强度，能够在有限空间内为芯片提供支撑和保护，同时通过其低热膨胀系数，确保高密度组装环境下芯片之间的连接稳定性不受温度波动影响。
国内培育钻石产业链优势显著
钻石散热方案在高效能电子产品应用潜力广阔，未来每台电脑、汽车和手机都有望装上钻石。
在半导体领域，“钻石冷却技术”可让GPU、CPU计算能力提升3倍，温度降低60%，能耗降低40%，为数据中心节省数百万美元的冷却成本；在新能源汽车领域，超薄钻石纳米膜助力电动汽车充电速度提升5倍，热负荷降低10倍；在人形机器人领域，钻石散热提供了最高效的热管理方案，大幅提升续航里程和寿命。
“钻石散热”产业链正开启“从0到1”的临界点，全球各项应用加速落地。美国Akash Systems公司获得美国芯片法案支持，体现了对钻石散热前景的充分认可；华为接连公布钻石散热专利，坚定入局，未来有望在高性能计算、5G通信、人工智能等领域广泛应用；厦门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。
根据测算，钻石散热市场规模有望由2025年0.5亿美元(渗透率不足0.1%)，增长至2030年的152亿美元(渗透率约10%)，复合增速214%，市场前景可观。
我国人造钻石产业链具备绝对成本优势，人造金刚石产量占全球总产量的90%以上。国内培育钻石企业正积极布局钻石散热技术，并在半导体衬底、热沉等方面取得了突破。
目前，产业化正处于“从0到1”阶段，开发进度毫不逊于海外。在全球高算力时代，我国有望站在科技制高点。(中新经纬APP)
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