该研报聚焦金刚石ZJ-散热10系列,分析其作为散热全新起点的重要意义。报告指出,热流密度1000瓦以上的高功率场景必须使用金刚石散热,否则芯片会出现降频、卡顿甚至宕机问题。预计2030年全球金刚石散热芯片散热领域市场规模将达到1000亿元人民币。报告还详细介绍了金刚石散热方式分为芯片外部加装和芯片内部金属化两种,以及纯金刚石、金刚石铜等不同散热材料的特性与应用场景。
金刚石散热赛道正处于快速发展阶段,主要得益于高功率芯片需求的持续增长。随着芯片性能提升,热流密度不断增加,传统散热材料已难以满足需求。金刚石散热凭借其优异的热导率(1200-2000W/(m·K)),成为高功率芯片散热的关键解决方案。预计到2030年,全球市场规模将突破千亿人民币,市场空间巨大。目前,金刚石散热技术仍处于发展初期,单晶金刚石技术主要被英日美掌握,国内尚在实验室阶段,但已有多家厂商布局相关设备和材料生产。
研报重点分析了金刚石散热的技术路径、材料特性、生产设备以及相关企业布局。在技术路径方面,报告对比了芯片外部加装和内部金属化两种散热方式,后者通过金刚石薄片金属化替代陶瓷载板,具有更高集成度。在材料方面,纯金刚石(单晶、多晶)和金刚石铜等复合材料是高功率场景的主流选择。在生产设备方面,分为小设备和大设备两种类型,国内厂商在设备制造领域取得一定进展。此外,报告还梳理了黄河旋风、国机精工等国内领先企业的设备布局和技术进展。
当前金刚石散热市场仍处于成长初期,主要应用于高功率芯片领域,如AI芯片、高性能计算等。市场主要特点包括:1)技术壁垒高,纯金刚石材料生产技术尚未完全成熟,国内厂商多处于实验室阶段;2)设备依赖进口,大尺寸多晶金刚石生产所需的高功率设备主要由国外厂商提供;3)国内厂商积极布局,部分企业在小设备领域已实现量产,并开始向大设备领域拓展。整体来看,市场供需关系紧张,但技术成熟度和成本仍是制约因素。
研报提示的主要风险包括:1)技术成熟度风险,金刚石散热技术仍处于早期阶段,材料和生产工艺存在不确定性;2)设备依赖风险,国内厂商在高功率生产设备领域与国外存在差距,可能影响产能扩张;3)成本控制风险,金刚石材料和生产设备成本较高,短期内难以大规模商业化;4)市场竞争风险,随着技术成熟,更多厂商可能进入赛道,加剧市场竞争。此外,政策支持和行业应用拓展速度也将影响市场发展进程。