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“散热终极材料”-人造金刚石,核心公司梳理!

最近聊AI硬件的圈子里有个共识:下一代GPU的散热已经摸到了传统材料的物理天花板。英伟达Vera Rubin单卡功耗直奔

最近聊AI硬件的圈子里有个共识:下一代GPU的散热已经摸到了传统材料的物理天花板。

英伟达Vera Rubin单卡功耗直奔2300W,热流密度突破500W/cm²,铜基散热顶不住,常规液冷也只能解决系统级问题。而被称作“散热终极材料”的人造金刚石,正从实验室快速走向规模化量产。本期主要梳理一下作为芯片散热材料的人造金刚石领域的核心公司分享给大家一起探讨。

注意:本文仅对权威公开信息做梳理,以下内容绝不构成任何投资建议、引导或承诺,仅供学习研究之用。

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这个领域本质其实一句话就能说清:高功耗芯片的热瓶颈,只有金刚石能从封装层面根治。

一是性能碾压级优势:单晶金刚石热导率超2000W/(m·K),是铜的5倍,热膨胀系数与硅、GaN高度匹配,既能极速导出热量,又不会因温差拉裂芯片封装,是目前唯一适配千瓦级算力芯片的封装级散热材料。

二是需求多点刚性爆发:金刚石和液冷是互补而非替代关系,前者解决芯片级热堆积,后者解决服务器系统散热,越高端的算力芯片越离不开。同时SiC/GaN功率器件、高速光模块、军工雷达均有同款痛点,需求并非单点依赖。

三是英伟达新一代GPU已将金刚石散热纳入标配,国内8英寸大尺寸热沉片实现量产突破,成本快速下探。当前国内人造金刚石产能占全球95%,从上游原料到核心设备全链条自主可控,是少有的我们掌握全球定价权的半导体材料。以下按产业链上中下游拆分,每家的业务对应度、落地进度、业绩情况逐一说明。

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上游:设备与核心原料1. 楚江新材

子公司顶立科技是国内唯一能量产6N级高纯碳粉的企业,全球仅三家具备该能力。碳粉纯度直接决定金刚石散热性能,一期300吨产能订单已排至2026年底,二期600吨产能三季度投产。同时布局金刚石-铜复合散热基板,已批量供货封测厂,全链条布局,业务对应度极高。

2. 国机精工

央企背景,国内少数具备MPCVD金刚石生产设备自研能力的厂商,同时覆盖HPHT压机。子公司三磨所是国内金刚石半导体应用权威研发平台,热沉产品已通过华为验证并批量供货。设备+材料双布局,技术壁垒扎实。3. 中兵红箭

子公司中南钻石是全球最大HPHT工业金刚石生产商,金刚石微粉、单晶颗粒是复合散热材料核心原料,国内绝大多数厂商均有采购。同时自主布局CVD热沉产线,优先供货军工雷达、航空航天场景,央企渠道壁垒深厚,兼具原料端受益与半导体业务增量逻辑。

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4. 惠丰钻石

北交所金刚石微粉龙头,高端微粉适配散热复合材料需求,同步自研CVD金刚石热沉片,已与比亚迪联合推进车规级SiC功率器件散热方案验证。中游:热沉片与复合基板制造5. 黄河旋风

国内大尺寸热沉片量产龙头,今年2月投产国内首条8英寸CVD单晶热沉产线,良率稳定85%以上,热导率达2000-2200W/(m·K),已通过华为、中芯国际认证并批量交付。公司明确将半导体散热定为未来第一主业。

6. 力量钻石

HPHT+MPCVD双技术路线并行,单晶热导率稳定2200W/(m·K),是通过英伟达实验室官方验证的厂商,产品已进入英伟达HGX服务器BOM清单。2026年规划将散热片产能扩至100万片/年。

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7. 四方达

自研MPCVD生产设备,可稳定量产4-12英寸CVD金刚石散热片,已通过海外头部GPU客户测试并进入小批量供货阶段。在新疆沙雅投建年产2.5万片散热材料基地,同时联合攻关GaN射频器件、光模块散热方案,覆盖AI算力、6G、光通信三大场景,技术布局全面。

8. 沃尔德

CVD金刚石技术覆盖单晶、多晶全品类,300mm尺寸产品已开发完成,金刚石热沉在大功率激光器、超算中心已落地商用,12英寸衬底已送样台积电。

9. 博云新材

湖南国资委旗下军工材料标的,主业为航空航天碳/碳刹车盘与硬质合金,依托碳材料技术积累延伸布局金刚石-金属复合散热基板,主打高性价比封装散热方案,适配中高端算力服务器与车规功率器件场景,目前已向国内头部AI厂商送样验证。

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10. 斯莱克

依托金属精密成型技术积累,研发金刚石-金属复合散热基板,主打功率半导体封装场景,目前处于送样验证阶段。属于主业跨界延伸,且散热业务占比可能极低。

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