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AI芯片散热迎新突破:金刚石成“救星”,产业链企业加速布局竞逐新蓝海

   时间:2026-08-17 20:12:33 来源:互联网编辑:快讯 IP:北京 发表评论无障碍通道
 

近期,培育钻石概念板块在资本市场表现活跃,多只相关个股涨幅显著。惠丰钻石股价上涨10.99%,亚振家具、黄河旋风涨幅均达10%,国机精工、四方达也分别上涨7.67%和7.65%,板块指数整体大涨5.06%。这一行情背后,是金刚石材料在AI芯片散热领域展现出的巨大潜力。

随着AI技术的快速发展,算力芯片需求呈爆发式增长,对大型服务器的散热要求愈发严苛。当前,AI芯片架构不断升级,GPU芯片逐步向2.5D、3D堆叠技术演进,芯片局部热流密度已攀升至1000—2500W/cm²。传统风冷、液冷方案在应对如此高的热流密度时逐渐力不从心,难以满足高算力芯片的散热需求。

在散热技术升级路径中,以往主要聚焦于从风冷向液冷的转变,但液冷方案仅能解决设备整体热交换问题,对于芯片热点区域的快速导热难题却无能为力。当单位面积发热量持续增加,芯片与冷却系统之间的材料层成为新的散热瓶颈。

在此背景下,金刚石凭借其卓越的材料特性脱颖而出。作为材料领域的佼佼者,金刚石具备高热导率、高硬度、高透光率和耐极端环境等特性。过去,受应用场景限制,金刚石主要应用于珠宝饰品、激光雷达、特种光学窗口等领域,市场规模相对较小。而AI算力产业的爆发,为金刚石开辟了全新的应用空间。

从性能上看,常规导热材料热导率仅300—500W/(m·K),而金刚石的热导率可达1000—2000W/(m·K),优势明显。其中,单晶金刚石室温热导率高达2000—2200W/(m·K),是铜的5 - 6倍,铝的9倍以上,突破了传统金属材料的导热上限。金刚石还具有与主流半导体材料高度匹配的低热膨胀系数、优异的电绝缘性以及低介电常数,这些特性使其成为解决AI芯片、GaN功率器件等高热流密度场景散热难题的理想材料。

金刚石散热的技术价值与市场潜力得到行业广泛认可后,海内外产业链企业纷纷加速布局。海外市场率先实现技术落地与产品迭代,2026年2月,Akash Systems完成全球首批搭载金刚石散热技术的英伟达H200 GPU服务器交付,后续还将推出AMD Instinct MI350X版本;英特尔也通过投资人造金刚石晶圆公司,深度涉足金刚石散热赛道。

国内产业链同样发展迅速,头部企业积极扩产迭代、突破技术壁垒。沃尔德已实现320mm×320mm最大尺寸、兼容50—300mm晶圆的金刚石散热片生产,并开始向客户交付验证。黄河旋风计划在三年内配置300台MPCVD设备,实现年产15万片大尺寸金刚石热沉片,将半导体散热业务作为重点发展方向。国机精工在调研中透露,其金刚石散热片和金刚石光学窗口片已有小批量订单,主要供应国防工业领域,预计2025年相关业务收入超1000万元。在散热领域,该公司已形成涵盖金刚石单晶、金刚石多晶及金刚石铜复合材料的产品矩阵,CVD金刚石产品(含单晶与多晶)已进入行业头部客户验证阶段,金刚石铜复合材料也已向重点客户送样验证。

恒盛能源坚持“一体两翼”发展战略,在传统主业稳健发展的基础上,重点拓展固废综合利用、CVD金刚石高端制造两大新业务。其控股子公司桦茂科技以微波等离子化学气相沉积法(MPCVD)为核心生产工艺,具备工艺技术先进、品质稳定与绿色环保等优势,可突破产能规格瓶颈,形成差异化竞争壁垒,适配高端下游赛道。

东北证券分析认为,金刚石行业需求逻辑发生根本性变化,行业竞争已升级为设备自研、高纯晶体工艺等综合实力的较量。掌握MPCVD设备与8英寸大尺寸晶圆制备能力的头部企业,其竞争壁垒将持续巩固。短期来看,金刚石铜复合材料量产具备较好的业绩弹性;中长期而言,CVD单晶设备与大尺寸晶圆国产替代将成为核心主线,通过头部算力供应链认证的企业有望迎来估值提升。

 
 
 
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