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金刚石助力芯片突破散热瓶颈 AI算力进一步打开应用空间

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金刚石助力芯片突破散热瓶颈 AI算力进一步打开应用空间

发布时间:2026年06月15日 02:58

来源:人民日报

疯狂的赛车 下载炒股就看金麒麟分析师研报,权威,专业,及时,全面,助您挖掘潜力主题机会! 《科创板日报》6月10日讯随着传统散热材料触及物理天花板,金刚石正凭借超高导热率进入行业视野。 近日,美国麻省理工学院研究团队给氮化镓芯片嵌入一层超薄单晶金刚石,突破了高功率无线芯片散热瓶颈,并制备出性能创纪录的无线功率放大器,为6G通信、卫星互联网等高功率电子设备提供了新的芯片级热管理方案。 氮化镓器件在运行过程中大量能量会转化为热量,而局部热点会降低器件可靠性并限制性能发挥。为解决这一问题,研究团队采用实验室培育的单晶金刚石作为散热层,其利用飞秒激光从氮化镓晶圆中切割出微型芯粒,并将其嵌入预先加工好的单晶金刚石基底微腔中,再通过仅20微米厚的导热薄膜实现高效热传导。 资料显示,金刚石具有已知材料中最高的导热率,导热能力是铜的5倍、硅的10倍。其能够迅速扩散热量,可使氮化镓与硅基电路保持相近温度,从而提高整个三维芯片系统的可靠性。 上述研究团队表示,在采用金刚石作为散热材料的基础上,团队制备出无线系统关键器件,且输出功率、效率和增益均超过已知同类器件。该放大器能够支持信号远距离传播,可应用于高功率雷达、空间通信以及工业无人机等领域。 近期以来,金刚石散热技术在AI算力领域同样迎来密集催化。如华西证券指出,英伟达在CES 2026释放明确信号,Vera Rubin架构GPU确认采用“金刚石-铜复合热界面+45℃温水直冷”方案。 国内方面,郑州超算中心已实现金刚石铜复合材料的规模化应用,使得芯片模组传热能力提升80%,芯片性能提升10%,温度下降5°C。这是全国首次规模化采用金刚石铜复合材料,标志着金刚石散热材料已走出实验室,进入主流数据中心供应商的规模化采购清单。 华西证券表示,当液冷逐渐成为高功率GPU基础配置,材料将成为下一阶段的效率放大器。过去几年,热管理竞争主要集中在:风冷/液冷;冷板/浸没;架构优化;机柜级高密度设计。近期散热方向体现出新趋势:材料科学正在成为新的竞争维度,液冷解决的是“热量如何带走”,材料增强解决的是“热量如何更快传出”。两者并非替代关系,而是叠加关系。 该机构强调,AI算力功耗提升趋势确定,液冷+金刚石复合散热将成为行业迭代必然方向。随着散热需求提升,风冷方案被逐渐淘汰,常规液冷能力见顶,金刚石散热的需求将呈现高增长、高确定性、高持续性等特征。 中信建投研报表示,目前金刚石散热材料包括金刚石基复合材料、单晶金刚石、多晶金刚石三大路线,技术路线尚未完全定型,其中金刚石铜复合材料兼顾性能与成本,产业化节奏领先。应用上包含金刚石衬底、金刚石热沉片、金刚石微通道散热形态,金刚石热沉片、金刚石铜复合材料商业化落地最快,国内外厂商已有相关产品。 © 1996-2026 SINA Corporation

(责任编辑:宣信飘)

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匿名网友
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7分钟前
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7分钟前
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6分钟前
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5分钟前
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8分钟前
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8分钟前
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2分钟前
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6分钟前
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