机构:高热流密度时代,金刚石散热加速迈向产业化
AI芯片功耗攀升叠加热点散热压力持续提升,金刚石突破传统散热材料瓶颈。
2026年9月29日,财通证券发布了一篇电子行业的研究报告,报告指出,高热流密度时代,金刚石散热加速迈向产业化。报告具体内容如下:
AI芯片功耗攀升叠加热点散热压力持续提升,金刚石突破传统散热材料瓶颈:GPU功耗由A100约400W升至VeraRubin约2300W,芯片局部热流密度高度集中,热点区域面临更高峰值散热需求;同时,2.5D/3D封装进一步抬升单位面积热负荷并延长内部传热路径,对近端均热与导热材料提出更高要求。传统铜、铝等散热材料在导热能力与热膨胀匹配方面逼近物理上限,金刚石热导率可达2000-2200W/(m·K),并兼具低热膨胀与电绝缘特性,适配高热流密度芯片近端散热需求。
金刚石可沿芯片至系统级散热链路多层渗透,六条技术路线对应不同集成深度与产业化阶段。金刚石并非对应单一散热部件,而可通过复合材料、热沉、器件集成及微通道等形态进入不同散热层级。金刚石-铜兼顾成本与加工性,产业化成熟度最高;CVD多晶兼具高导热与大尺寸制备能力,是纯金刚石热沉主要产业化方向;CVD单晶性能更优,但大尺寸生长仍待突破;金刚石-SiC复合液冷板向系统级延伸,GaN-on-Diamond强化器件级近结散热,金刚石微通道则面向极端热流密度场景,仍处前沿验证阶段。
2026年有望成为金刚石散热材料商用化落地元年。年初英伟达确认VeraRubin采用金刚石铜复合散热方案,Akash向NxtGen交付全球首批搭载DiamondCooling技术的H200GPU服务器;国内金刚石-铜亦已在郑州超算等场景实现规模应用。产业化进程明显提速,但多数企业仍处客户验证及小批量供货阶段,大尺寸生长、精密加工与低热阻连接仍是规模放量的关键约束。
投资建议:率先实现技术突破、客户验证和产能兑现的核心厂商有望优先受益。建议关注:沃尔德、四方达、黄河旋风、国机精工、力量钻石。
风险提示:下游需求不及预期;产业化进展不及预期;技术成熟及降本进度不及预期;行业竞争加剧风险。

