芯片近端散热瓶颈凸显,金刚石方案加速商业化
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摘要
AbstractAI芯片功耗与热流密度持续抬升,近端散热材料升级成为确定性方向:GPU功耗由A100约400W、H100约700W升至GB200约1200W,Rubin向2000W以上演进,局部热点热流密度向1000W/cm²以上提升,传统铜、铝在导热能力与热膨胀匹配上逼近物理上限;金刚石兼具2000-2200W/(m·K)高热导率、1.0-1.5ppm/K低热膨胀系数与电绝缘特性。技术路线呈"复合材料先导入、纯金刚石后渗透、器件/晶圆级定远期上限"的分层路径:短期以金刚石-铜复合材料为主(热导率约550-900W/(m·K)),已落地联想轻薄本、曙光数创液冷整机柜;中期CVD多晶金刚石热沉片(1200-2000W/(m·K))适配AI服务器、光模块;长期单晶金刚石、GaN-on-Diamond、晶圆级键合、微通道集成为性能天花板。
核心观点
Key Takeaways- 01AI芯片功耗与热流密度持续抬升,近端散热材料升级成为确定性方向:GPU功耗由A100约400W、H100约700W升至GB200约1200W,Rubin向2000W以上演进,局部热点热流密度向1000W/cm²以上提升,传统铜、铝在导热能力与热膨胀匹配上逼近物理上限;金刚石兼具2000-2200W/(m·K)高热导率、1.0-1.5ppm/K低热膨胀系数与电绝缘特性。
- 02技术路线呈"复合材料先导入、纯金刚石后渗透、器件/晶圆级定远期上限"的分层路径:短期以金刚石-铜复合材料为主(热导率约550-900W/(m·K)),已落地联想轻薄本、曙光数创液冷整机柜;中期CVD多晶金刚石热沉片(1200-2000W/(m·K))适配AI服务器、光模块;长期单晶金刚石、GaN-on-Diamond、晶圆级键合、微通道集成为性能天花板。
报告信息
Report Data- 券商
- 财通证券
- 分类
- 行业研究 / TMT / 电子设备
- 页数 / 大小
- 2 页 · 0.5 MB
- 发布日期
- 2026-09-21