AI算力飙升，钻石散热能否成为新宠？

徽声在线6月22日讯（编辑 张昱彤）近日，英特尔首席执行官陈立武公开透露，公司已对一家专注于人造金刚石晶圆研发的企业进行了投资，这一举动凸显了钻石在芯片封装散热领域的巨大潜力，将“钻石散热”这一概念推向了行业前沿。

受此消息提振，6月22日，培育钻石板块在资本市场上表现抢眼，集体上扬。其中，惠丰钻石股价飙升，以30cm的涨幅封涨停板，创下历史新高；四方达、力量钻石、黄河旋风、恒盛能源等个股也纷纷涨停，市场热度可见一斑。

在AI芯片功耗不断攀升的当下，金刚石这一传统上仅用于珠宝制作的材料，正逐步走进数据中心，成为散热领域的新宠。而中国，作为全球人造金刚石生产的大国，掌握着全球95%的产量，正积极在这场材料革命中寻求突破与机遇。

算力飙升，散热材料亟待革新

让我们先来看一组数据。英伟达最新推出的Vera Rubin架构GPU，其功耗高达2300瓦，芯片表面局部热流密度更是超过了1000瓦/平方厘米。这一数字意味着什么？一个普通的家用电磁炉功率也不过两三千瓦，但那是敞开式散热设计。如今，如此高的热量却集中在指甲盖大小的芯片上，散热问题亟待解决。

传统上，芯片散热主要依赖铜和铝等金属材料。然而，铜的导热能力约为400W/（m·K），而金刚石的理论导热能力却高达2200W/（m·K），是铜的五倍多。此外，金刚石的热膨胀系数与硅相近，这意味着在温度变化时，它不易导致芯片因热胀冷缩而损坏。在导热性能方面，金刚石无疑是现阶段能找到的最优材料。

东吴证券分析指出，随着2.5D、3D异构集成封装技术的普及，芯片内部结构日益紧凑，散热问题愈发突出。金刚石散热技术正处在从实验室研究向产业化应用跨越的关键阶段。

中泰证券则进行了更为详细的市场预测。他们认为，到2026年，全球AI芯片所需的金刚石散热片市场规模将达到约87亿元人民币；而到2030年，这一数字将飙升至592亿元，年复合增长率超过50%。

浙商证券的预测则更为乐观。他们假设金刚石散热片的渗透率从1%提升至12%，那么到2030年，市场空间将达到67亿美元。

产能领先，转型之路任重道远

中国在人造金刚石领域拥有绝对的话语权，产量占全球的95%以上。河南作为产业的核心集聚区，工业级人造金刚石的年产量高达约120亿克拉。然而，这些产量中大部分仍用于磨料、切磨工具或作为培育钻石销售，真正用于半导体散热等高端功能场景的占比不足10%。相比之下，海外的Element Six等企业早已在半导体导热领域占据了一席之地。

差距虽大，但也意味着巨大的发展空间。东吴证券判断，国内企业正依托在超硬材料领域的深厚积累，加速向半导体级方向转型。从近期的动态来看，多家企业已经付诸行动：

四方达的散热片已通过海外客户测试，进入小批量供货阶段。同时，公司还在新疆沙雅县投资约4.5亿元，建设年产2.5万片的CVD金刚石散热基地。国机精工的产品矩阵较为全面，涵盖了单晶、多晶、金刚石铜复合材料三条路线。其民用产品已送样测试，年内有望落地小批量订单。力量钻石正在与多家国内半导体企业对接，推进送样和测试工作。其高功率散热片项目一期已经投产。黄河旋风的步伐更为大胆，计划在3年内配置300台MPCVD设备，年产15万片大尺寸热沉片，旨在将半导体散热业务打造成公司的第一大主业。沃尔德则设立了金刚石半导体专门项目部，成功研发出12英寸钻石散热晶圆。此外，惠丰钻石的高导热金刚石粉体项目已投产，年产20吨；CVD散热项目也在内蒙古包头正式开工。

然而，中信建投研报提醒，尽管金刚石热沉片、金刚石铜复合材料等产品的商业化落地速度较快，但整个产业仍处于技术验证和产能爬坡的早期阶段，大规模量产仍需时日。力量钻石发布公告称，散热材料尚未进入大规模市场化阶段，对主营收入的贡献有限。惠丰钻石也发布公告提示，股价短期涨幅较大，存在市场情绪过热的风险。

AI算力的快速发展正驱动着一场从“铜基”到“金刚石基”的散热材料代际切换。中国企业在原料端拥有绝对优势，多家企业也已经从“纸上谈兵”走到了“送样测试”甚至“小批量供货”的阶段。然而，真正的挑战在于如何提高良率、降低成本，将实验室里的“奢侈品”转化为工厂里的“工业品”。

（徽声在线 张昱彤）