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从爱情象征到AI基建,“钻石”行业发生了什么

IP属地 中国·北京 编辑:郑佳 证券之星 时间:2026-06-10 11:56:34
当人们还在关心培育钻石能否替代天然钻石作为婚戒的浪漫承诺时,这块冰冷的石头已经悄悄走上了一条截然不同的路不是戴在手指上,而是贴在芯片里。

证券之星

当人们还在关心培育钻石能否替代天然钻石作为婚戒的浪漫承诺时,这块冰冷的石头已经悄悄走上了一条截然不同的路不是戴在手指上,而是贴在芯片里。2026年,如果你打开一台最新的AI服务器,或许会在某个不起眼的角落找到一片薄如蝉翼的金刚石晶片,而它正默默干着一件比永恒更接地气的事情:给滚烫的AI芯片散热。

算力越强,芯片越烫,这几乎是AI时代最直白也最难解的矛盾。英伟达Rubin架构GPU单卡功耗高达2300W,热流密度超过每平方厘米500瓦,而下一代Vera Rubin架构的单机柜功耗更是直接冲击2300W的恐怖量级。

更妙的是,金刚石的导热机制并不依赖自由电子,而是通过碳原子振动的声子传播,这意味着它在高效导热的同时还保持着优异的电绝缘性不会让芯片短路。它的热膨胀系数与硅和碳化硅高度匹配,能有效避免在数千次冷热循环中出现界面分层。

用行业人士的话说,在超高热流密度的工况下,金刚石几乎是一种无法绕过的存在。正因为这些属性叠加在一起导热快、不导电、与芯片材料匹配金刚石被许多研究者称为热管理领域的皇冠明珠和终极散热材料。

从实验室到服务器:英伟达按下商业化加速键

真正让金刚石从实验室走进产业视野的关键催化剂,是英伟达在2026年初的明确动作。这家占据AI服务器GPU市场大部分份额的巨头,正式宣布其下一代Vera Rubin架构将全面采用金刚石铜复合散热加液冷方案。

与此同时,全球首款搭载金刚石散热技术的服务器在今年2月完成了商业化交付,国内首条8英寸金刚石热沉片生产线也在河南正式落成。产业链上下游的验证速度超出了大多数人的预期金刚石散热方案,正以比液冷更短的时间窗口,完成从技术验证到商业落地的跨越。

由此引发的是市场预期的急剧膨胀。开源证券假设2030年全球AI芯片市场规模3万亿人民币,假设金刚石散热在AI芯片环节价值量占比为6%-12%,假设金刚石散热方案在AI芯片中渗透率10%-40%,对2030年金刚石散热市场规模进行敏感性测算。中性情景下,2030年AI芯片领域金刚石散热市场规模有望达480-900亿元。

这些数字听起来或许有些夸张,但考虑到散热瓶颈是制约算力释放的关键环节,这样的空间并非空中楼阁。相关受益标的方面,开源证券认为国机精工:金刚石业务具备从设备到材料的自制能力;设备产品方面,包括高温高压法设备六面顶压机、化学气相沉积法 MPCVD 设备;材料产品方面,金刚石散热和光学窗口已开始实现收入。

沃尔德:布局大尺寸 CVD 金刚石热沉片,推进用于高端 PCB 微孔加工的金刚石微钻产业化。四方达:具备批量制备大尺寸(12 英寸)金刚石衬底及薄膜的相关生产能力,推进 PCD 微钻在高端领域应用。

黄河旋风:建设国内首条 8 英寸金刚石热沉片生产线,2026 年 2 月已投产。力量钻石:大克拉、高品级培育钻石领域技术优势显著,布局半导体高功率散热片金刚石功能材料。

三条技术路线,一场没有终点的竞速

不过,要把一块订婚戒指变成一片芯片热沉,技术路径远没有想象中那么顺畅。目前金刚石散热材料的技术路线大致可以分为三类:金刚石基复合材料、单晶金刚石和多晶金刚石,三条路线各有优劣,技术方案尚未完全定型。其中,金刚石铜复合材料因为能在性能和成本之间取得较好的平衡,产业化节奏走得最快。

但技术上的难点同样不容忽视。单晶金刚石的性能最接近理论极限,但价格高昂,制备尺寸受限,难以覆盖大面积散热需求。更棘手的是,金刚石与金属或半导体的界面传热效率可能成为新的瓶颈,需要特殊的界面处理技术来打通热量传递的最后一公里。国内科研团队在金刚石与铜的黏合上就曾屡屡受挫两者的化学相容性极差,相遇会产生不浸润现象,就像水滴落在荷叶上,根本粘不住。

这些看似微小的界面问题,恰恰决定了这片薄晶片究竟能发挥多少威力。大规模商业落地的最大拦路虎仍然是成本,这也是几乎所有国内厂商都在试图攻克的难关。

从珠宝内卷到芯片蓝海:金刚石的下一个十年

在更宏大的叙事中,金刚石散热的意义还超越了材料本身。它标志着AI硬件创新正在从架构驱动转向材料驱动当制程微缩的摩尔定律逼近物理极限,散热、封装和材料层面的突破将成为芯片性能提升的新引擎。

金刚石如果能真正从实验室走进数据中心,它撬动的将不仅是千亿的市场空间,更是一个以材料科学为主导的算力新范式。而对于那些曾经为培育钻石价格战焦头烂额的中国企业来说,AI散热的兴起无异于一次被动救赎珠宝市场让它们尝遍了内卷的苦涩,而芯片散热让它们看到了工业应用的价值高地。

2026年,金刚石散热被很多人称为量产元年。真正决定这条赛道命运的,不是某一个明星客户的订单,而是成本能否大幅下降、良率能否稳定爬升、产业链上下游能否协同发力。如果这些条件都能满足,那么金刚石散热就有可能复制液冷在过去两年走过的路径从可选项变成必选项,从一个边缘技术变成整条算力产业链上不容忽视的一环。

到那时,人们再提到钻石,也许会想起两件事:一件是婚姻中的永恒承诺,另一件是芯片上的冷静守护。而后者,可能正在以更沉默的方式,改变着AI的未来。

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