从珠宝柜台到数据中心,钻石还是那颗钻石,但故事已经完全不同了。

算力太烫,传统散热顶不住了

这几年AI芯片的功耗涨得有多离谱,大家可能心里有数。英伟达新一代GPU功耗直接飙到2300瓦,什么概念?一个家用电磁炉也就两三千瓦,但那是敞开散热的,现在全挤在指甲盖大小的芯片上。

传统铜的导热能力大概400W/(m·K),金刚石理论上是2200W/(m·K),直接翻了五倍多。这玩意儿的热膨胀系数还跟硅很接近,忽冷忽热的时候不容易把芯片崩坏。在导热这块,金刚石就是现阶段能找到的天花板材料。

随着2.5D、3D异构集成封装普及,芯片内部越来越挤、越来越热,金刚石散热正处在从实验室向产线跨越的拐点。

Intel CEO亲自站台,这事不太一样

最近这波行情的直接催化剂,是英特尔现任CEO陈立武的公开表态。他在播客访谈里明确说,投资了一家人造金刚石晶圆公司,看好钻石作为散热材料在芯片封装领域的应用潜力。

这人挺有意思。他直言英特尔最先进工艺18A已经到了1.4纳米级别,再往下走会越来越贵、越来越难。传统微缩技术遭遇瓶颈时,必须从材料层面寻找突破。

所以他把重心转向了先进封装EMIB、玻璃基板、氮化镓、碳化硅、磷化铟,还有金刚石。这不是实验室里小打小闹的探索,而是一家芯片巨头系统性重构技术路线图的信号。

这事还有个背景,今年2月,美国Akash Systems公司已经把搭载"金刚石导热技术"的英伟达H200服务器交付给印度客户了。从实验室到商用落地,中间的那层窗户纸正在被捅破。

国内这几家公司,进展怎么分布?

国内这几家做金刚石的,以前主业基本都是工业磨料或者培育钻石,现在全在往半导体散热方向切。转型动作快慢不同,卡位也各有侧重。

四方达的动作比较靠前,金刚石散热片已经通过海外客户测试,进入小批量供货阶段。新疆沙雅那边还在投4.5亿建年产2.5万片CVD金刚石散热基地。从送样到小批量,再到建产能,其推进节奏符合行业预期。

国机精工走的是产品矩阵路线,单晶、多晶、金刚石铜复合材料三条线都有人负责。民用产品已送样,进展顺利的话年内有望落地小批量订单。

力量钻石的高功率散热片项目一期已经投产,多家国内半导体企业正在跟它对接送样和测试。值得一提,公司前几天发了个公告,把超过10亿的募投资金从培育钻石扩产抽走,转投功能金刚石散热材料。这个方向调整,反映出企业对功能金刚石散热材料的业务侧重。

黄河旋风步子迈得比较大,计划3年内配置300台MPCVD设备,年产15万片大尺寸热沉片,目标是把半导体散热业务做成第一大主业。当然,这种规模的扩产计划,落地节奏和良率爬坡还需要持续跟踪。

沃尔德设立了金刚石半导体项目部,12英寸钻石散热晶圆已经搞出来了。

中兵红箭旗下的中南钻石是全球超硬材料龙头,工业金刚石市占率第一,15mm以上大尺寸CVD单晶片已稳定量产,热导率≥2000W/(m·K)。

一个更大的背景

中国在全球人造金刚石领域的地位挺特殊,产量占全球95%以上。河南更是形成了超硬材料产业集群。

但过去这么多年,这些产能绝大部分还是用来做磨料、切磨工具,真正用到半导体散热这类功能场景的,占比不到10%。AI散热需求的爆发,本质上是在倒逼整个产业从"结构材料"向"功能材料"升级。

这个升级能不能顺利完成,取决于两件事:一是良率能不能打上去,二是成本能不能降下来。把实验室里的"奢侈品"变成工厂里的"工业品",是该类材料实现规模化商用的关键前提。

行业普遍预期,26年下半年金刚石铜冷板会进入落地阶段,明年一季度开始批量。盖板和基板方案可能要等到27年下半年。节奏大致如此,实际进度还得看各家客户验证的结果。

本文为产业技术逻辑梳理,不构成任何投资建议。市场有风险,请自行判断。