金刚石液冷散热技术路径及应用
金刚石液冷散热技术主要分为两种路径:
- 金刚石复合材料(如金刚石铜、金刚石铝): 该路径主要替代传统的铜基或铝基冷板,目前处于量产初期,如英伟达Robin方案及郑州超算中心应用案例。
- 单晶金刚石和多晶金刚石基板: 该路径将金刚石作为基板,与芯片表面进行键合,目前仍处于实验室阶段,如华为曙光、国际精工等企业探索。
金刚石液冷散热材料性能对比
金刚石液冷散热材料性能演进可分为四代:
- 第一代: 铜铝基材料,导热功率密度极限约50W。
- 第二代: 钨化铜、钼化铜等金属合金,导热功率密度极限约200W。
- 第三代: 复合材料(如金属基陶瓷、铝碳化硅、铜碳化硅),导热功率密度极限约300W。
- 第四代: 金刚石材料,热导率高达2000-2200W/mK,满足AI芯片等高功率密度器件散热需求。
金刚石液冷散热材料市场空间及竞争格局
- 市场空间: 预计2026年全球市场规模可达10亿美元,中国市场规模可达10亿人民币。但随着技术验证的进展,预计2026年市场规模将下调至5亿美元,中国市场规模也将相应下调。
- 竞争格局: 海外市场主要由元素六和日本住友电工占据主导地位,美国高义、德国demofactory、英国摩根先进新材等企业也有布局。国内市场方面,红星精工、四方达、力量钻石、国际精工、斯方达、黄河旋风等企业均有布局。
金刚石液冷散热材料量产难点及投资建议
- 量产难点: 主要集中在金刚石铜材料的系统稳定性问题,即热导率衰减问题。
- 投资建议: 关注首批获得大批量订单的企业,如国际精工等,以及金刚石液冷散热技术的实际应用进展。