孟鹏飞
中央经济工作会议确定，以科技创新引领新生产力发展，构建现代产业体系。开展“人工智能+”行动，培育未来产业。
金刚石散热作为下一代散热技术，在AI时代具有划时代的意义和产业化潜力。
金刚石冷却开启人工智能潜力
散热革命已成为AI和HPC时代最大的挑战。当电流通过导体时会产生焦耳热。芯片在工作过程中不可避免地会产生大量的热量。如果不能及时散发，芯片的温度会急剧上升，从而影响其性能和可靠性。当芯片内部的热量不能有效散发时，就会在局部区域形成“热点”，导致性能下降、硬件损坏、成本增加。
开发新一代散热材料，降低散热风险，解决全生命周期散热成本已成为未来的关键突破点。现有的散热材料、热界面材料（TIM）、热管和均热板等都具有一定的导热性能，但其导热性能仍难以满足大功率器件的需求。迫切需要开发新的散热材料，让芯片运行得更快，而不会有过热的风险，并降低整个生命周期的散热成本。这成为解决高算力设备散热问题的关键。
金刚石作为一种超宽带隙半导体，以其优异的导热性、载流子迁移率、击穿电场强度等关键性能，被视为半导体材料的“六方战士”和“终极半导体”。
随着芯片集成度的提高和封装空间的缩小，金刚石基板可以以其优异的导热性、高硬度和强度为有限空间内的芯片提供支撑和保护，同时通过其低热膨胀系数保证高密度组装。芯片之间的连接稳定性不受环境温度波动的影响。
国内培育钻石产业链优势显着
金刚石冷却解决方案在高性能电子产品中具有广泛的应用潜力。未来，每台电脑、汽车、手机都有望配备钻石。
在半导体领域，“钻石冷却技术”可使GPU和CPU的计算能力提高三倍，温度降低60%，能耗降低40%，为数据中心节省数百万美元的冷却成本；在新能源汽车领域，超薄金刚石纳米膜帮助电动汽车充电速度提高5倍，热负荷降低10倍。在仿人机器人领域，金刚石散热提供了最高效的热管理解决方案，显着提高了续航里程和使用寿命。
“钻石制冷”产业链正达到“从0到1”的临界点，全球各类应用正在加速。美国公司Akash Systems获得了美国芯片法案的支持，体现了其对金刚石散热前景的充分认可；华为相继公布钻石散热专利，牢牢入局，未来有望广泛应用于高性能计算、5G通信、人工智能等领域；厦门化工公司已经拥有较为完善的金刚石半导体材料解决方案，并实现了规模化生产。
据测算，金刚石冷却市场预计将从2025年的5000万美元（渗透率小于0.1%）增长到2030年的152亿美元（渗透率约10%），复合增长率达214%，市场前景广阔。
我国人造金刚石产业链具有绝对的成本优势，产量占世界总产量的90%以上。国内培育的金刚石企业正在积极布局金刚石散热技术，并在半导体基板和散热片方面取得突破。
目前工业化正处于“从0到1”阶段，发展进度并不逊色于海外。全球算力高位时代，我国有望站在科技制高点。 （中新经纬APP）
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