AI散热新贵：人造钻石在AI芯片散热中的应用突破
发布时间: 2026年2月25日 09:06 | 来源: 虎嗅 | 阅读时间: 9分钟
散热问题成为AI发展瓶颈
随着AI芯片算力指数级增长，散热问题日益突出。传统散热材料如铜、铝已接近物理极限，无法满足下一代AI芯片的散热需求。2026年，人造钻石散热技术异军突起，成为AI散热领域的新宠。
人造钻石的散热优势
人造钻石（化学气相沉积钻石）具有极高的热导率，是铜的5倍，铝的10倍。这意味着它能更快地将热量从芯片表面传导出去，显著降低芯片工作温度。
更关键的是，人造钻石是电绝缘体，可以直接与芯片接触而不引起短路，这为芯片级散热设计提供了全新可能。
技术突破点
热导率突破: 最新实验室数据表明，高品质人造钻石的热导率可达2000-2200 W/mK，远超传统材料。
成本下降: 随着生产工艺成熟，人造钻石成本已从每克拉数千美元降至数百美元，为商业化应用创造条件。
规模化生产: 多家公司宣布实现6英寸钻石晶圆量产，满足半导体行业标准。
应用场景
1. AI训练芯片
NVIDIA、AMD、Google等公司的下一代AI训练芯片功耗预计将超过1000W，传统散热方案已无法应对。人造钻石散热片可将芯片温度降低30-40°C，显著提升能效比和芯片寿命。
2. 边缘AI设备
在手机、自动驾驶汽车等边缘设备中，空间有限，散热挑战更大。人造钻石薄膜厚度仅几十微米，可在有限空间内提供卓越散热性能。
3. 量子计算
量子比特对温度极其敏感，需要在接近绝对零度的环境下工作。人造钻石的高热导率可帮助更快地带走热量，维持低温环境。
产业现状
目前全球有多家公司布局人造钻石散热市场：
公司国家技术特点融资情况Diamond Foundry美国6英寸钻石晶圆量产已完成D轮融资Element Six英国工业级人造钻石戴比尔斯子公司上海钻石科技中国芯片级散热解决方案A轮融资中东京钻石工业日本超薄钻石薄膜与索尼合作
技术挑战
接口热阻: 钻石与芯片材料之间的界面热阻仍是技术难点，需要新型界面材料。
应力匹配: 钻石与硅的热膨胀系数不同，可能导致热应力问题。
集成工艺: 如何在现有半导体工艺中集成钻石散热层需要新的制造技术。
市场前景
据市场研究机构预测，2026年AI芯片散热市场规模将达到120亿美元，其中人造钻石散热占比预计从目前的不足5%增长到2028年的25%。
投资机构已开始关注这一赛道。红杉资本合伙人表示："散热是AI硬件发展的关键瓶颈，谁解决了散热问题，谁就掌握了下一代AI芯片的命脉。"
中国企业的机会
中国在人工合成钻石领域有产业基础。河南是全球最大的人造钻石生产基地，约占全球产量的50%。这为中国企业进军AI散热领域提供了原材料优势。
不过，从工业级钻石到芯片级散热材料需要技术升级。目前国内已有科研团队在相关领域取得突破。
结语
AI散热已从"辅助技术"升级为"关键技术"。人造钻石散热技术的突破，不仅解决了当下的散热瓶颈，更为AI芯片的进一步发展打开了空间。
随着技术成熟和成本下降，人造钻石有望成为下一代AI芯片的标准配置，推动整个AI产业向前迈进。
本文基于虎嗅网《原创 AI散热新贵，人造钻石大有用武之地！》等报道综合撰写。