鉆石散熱,高算力時(shí)代的降溫利器!
隨著AI、HPC時(shí)代芯片熱流密度越來(lái)越高,摩爾定律受到來(lái)自散熱的挑戰(zhàn)。
當(dāng)芯片表面溫度達(dá)到70-80℃時(shí),溫度每增加1℃,芯片可靠性就會(huì)下降10%;設(shè)備故障超過(guò)55%與過(guò)熱直接相關(guān)。
而鉆石是已知熱導(dǎo)率最高的材料之一,其熱導(dǎo)率高達(dá)2000W/m·K,這一數(shù)值是硅(Si)的13倍、碳化硅(Sic)的4倍、銅和銀的4-5倍。這種卓越的導(dǎo)熱性能使得鉆石成為解決高算力設(shè)備散熱問(wèn)題的理想材料。
鉆石散熱技術(shù)的優(yōu)勢(shì)
顯著提升性能:鉆石散熱技術(shù)能夠大幅降低高算力設(shè)備的溫度,從而顯著提升設(shè)備的計(jì)算能力和性能。據(jù)網(wǎng)絡(luò)調(diào)研信息,“鉆石冷卻”可使GPU、CPU的計(jì)算能力提升3倍,溫度降低60%,能耗降低40%。
降低成本:鉆石散熱技術(shù)不僅提高了設(shè)備的性能,還能顯著降低數(shù)據(jù)中心的冷卻成本。高效散熱意味著更少的能源消耗和更低的運(yùn)營(yíng)成本。
增強(qiáng)穩(wěn)定性:鉆石散熱技術(shù)有助于保持設(shè)備在穩(wěn)定的溫度下運(yùn)行,減少了因過(guò)熱而導(dǎo)致的硬件故障和性能下降的風(fēng)險(xiǎn)。
英偉達(dá)+華為紛紛入局
英偉達(dá)已經(jīng)率先采用鉆石散熱GPU進(jìn)行實(shí)驗(yàn),并取得了顯著的性能提升。據(jù)開(kāi)源證券的研究報(bào)告,采用鉆石散熱的GPU性能是普通芯片的三倍。
華為接連申請(qǐng)鉆石散熱專利,并于2024年12月3日公開(kāi)。這表明華為在鉆石散熱領(lǐng)域進(jìn)行了深入的技術(shù)研發(fā),并計(jì)劃在未來(lái)將該技術(shù)應(yīng)用于其產(chǎn)品中。
國(guó)內(nèi)公司化合積電已具備較為完整的金剛石半導(dǎo)體材料解決方案,并實(shí)現(xiàn)規(guī)?;a(chǎn)。
而光莆股份投資的化合積電公司的金剛石熱沉片可用于芯片散熱,這為華為的鉆石散熱技術(shù)提供了有力的支持。
鉆石散熱技術(shù)的應(yīng)用前景
數(shù)據(jù)中心:鉆石散熱技術(shù)可以顯著降低數(shù)據(jù)中心的冷卻成本,提高數(shù)據(jù)中心的能源效率。隨著數(shù)據(jù)中心對(duì)算力的需求不斷增加,鉆石散熱技術(shù)將成為數(shù)據(jù)中心散熱的重要解決方案。
電動(dòng)汽車(chē):鉆石散熱技術(shù)有望應(yīng)用于電動(dòng)汽車(chē)的電池管理系統(tǒng)和電機(jī)控制器中,提高電動(dòng)汽車(chē)的充電速度和熱負(fù)荷管理能力。
航空航天:在航空航天領(lǐng)域,鉆石散熱技術(shù)可以用于提高衛(wèi)星和飛行器的熱管理能力,確保其在極端環(huán)境下的穩(wěn)定運(yùn)行。
人形機(jī)器人:鉆石散熱技術(shù)可以應(yīng)用于人形機(jī)器人的熱管理系統(tǒng)中,解決機(jī)器人的續(xù)航和散熱問(wèn)題。
鉆石散熱市場(chǎng)規(guī)模
據(jù)測(cè)算,鉆石散熱市場(chǎng)規(guī)模有望從2025年的0.37億美金(滲透率不足0.1%)急劇擴(kuò)張到2030年的152億美金(滲透率10%),呈現(xiàn)爆發(fā)式增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。
我國(guó)人造鉆石產(chǎn)量占全球90%以上,具備絕對(duì)成本優(yōu)勢(shì)和全球唯一完整的產(chǎn)業(yè)鏈。國(guó)內(nèi)培育鉆石企業(yè)紛紛積極布局“鉆石散熱”技術(shù),已在半導(dǎo)體襯底及熱沉等方面取得突破。
相關(guān)概念股梳理:
中兵紅箭
公司的全資子公司中南鉆石在超硬材料領(lǐng)域市占率保持世界第一,近年來(lái)公司開(kāi)發(fā)了培育鉆石產(chǎn)品。
力量鉆石
公司是我國(guó)HPHT法培育鉆石生產(chǎn)設(shè)備——六面頂壓機(jī)的主要供應(yīng)商。
黃河旋風(fēng)
公司是中國(guó)人造金剛石行業(yè)的領(lǐng)軍企業(yè),擁有20年的技術(shù)積累。其子公司中南鉆石是培育鉆石領(lǐng)域的領(lǐng)頭羊,市占率世界第一。
四方達(dá)
公司與鄭州大學(xué)在CVD金剛石相關(guān)技術(shù)合作是基于戰(zhàn)略發(fā)展需要進(jìn)行的技術(shù)儲(chǔ)備,在相關(guān)應(yīng)用領(lǐng)域提升高純度、大尺寸CVD金剛石研制能力,相關(guān)CVD金剛石制備技術(shù)經(jīng)過(guò)特定工藝調(diào)整后,可以用于培育鉆石的生產(chǎn)。
晶盛機(jī)電
公司全自動(dòng)MPCVD法生長(zhǎng)金剛石設(shè)備(型號(hào)XJL200A)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)晶測(cè)試表明,能一次實(shí)現(xiàn)20顆以上4-5克拉毛坯鉆石的生產(chǎn)能力,設(shè)備穩(wěn)定性好,綜合生長(zhǎng)良率高。
最后一家,也是作者為大家挖掘的一家“鉆石散熱”最強(qiáng)王者,邏輯太硬!
1、該企業(yè)金剛石散熱片應(yīng)用于半導(dǎo)體芯片散熱,我國(guó)第一顆人造鉆石,技術(shù)龍頭,國(guó)企中堅(jiān)力量,公司的芯片專用金鋼石已經(jīng)供貨中芯,華天等半導(dǎo)體大廠。
2、站在當(dāng)下多個(gè)風(fēng)口熱點(diǎn)下,覆蓋了“人形機(jī)器人+半導(dǎo)體芯片+商業(yè)航天”等領(lǐng)域,炒作的概率大大增加。
3、國(guó)資豪擲2.6億股重倉(cāng),持股比例50%,正宗的央企小盤(pán)績(jī)優(yōu)股,市盈率僅20倍出頭,被嚴(yán)重低估!
4、股價(jià)十元出頭,近期已經(jīng)開(kāi)始了初步拉升動(dòng)作,并持續(xù)有倍量釋放,隨時(shí)可能開(kāi)啟一波加速行情!