郭晨凯 制图
当AI芯片的功耗持续飙升，传统的铜和铝散热材料正站在物理极限的边缘。一场围绕“终极散热材料”的竞赛，悄然进入产业化冲刺阶段。
近日，上海证券报记者走进位于郑州的国家超算互联网核心节点机房，一排排黑色计算机柜整齐排列，这里没有传统数据中心的风扇轰鸣，只有液冷系统内冷媒流动的轻响。服务器刀箱内，薄薄的金刚石铜复合材料紧贴芯片，承担着“散热贴”的功效。这是金刚石铜复合材料在全国首次规模化应用，并使得芯片模组传热能力提升80%，性能提升10%，温度反而下降了5℃。
“金刚石产业化进度，可能比预想来得更快。”多位工业金刚石领域从业者向记者确认，2026年被认为是金刚石铜规模化应用的元年，而金刚石未来作为算力芯片、数据中心的“必选项”，产业化进程已明显加快。
“5度”温差背后的产业信号
在位于郑州的国家超算互联网核心节点机房内，一排排黑色计算机柜整齐排列。这里的算力资源由中科曙光scaleX万卡超集群系统提供支撑，目前可对外提供超过6万卡的国产AI算力。
服务器刀箱内，国产核心计算部件浸没于专用冷媒中，边运行边高效降温。“浸没式相变液冷技术，相比同期国际顶尖计算集群，节能30%以上。”工作人员介绍，除了液冷系统，薄薄的金刚石铜复合材料正紧贴着芯片，承担着散热的功效。
“这是全国首次规模化采用金刚石铜复合材料。”上述工作人员向记者介绍。正是这个看似不起眼的材料替换，让芯片模组传热能力提升80%，助力芯片性能提升10%，温度反而降低了5℃。
“这5℃对于芯片来说非常关键。”中科曙光旗下曙光数创资深技术专家黄元峰向记者坦言，仅凭金刚石铜这一项技术，已经带来了如此明显的效果——中频提升、温度下降、可靠性大幅增强。“未来随着导热性能更高的材料的应用升级，可能会有更好的收益。”
这一材料的规模化应用也释放了一个明确的产业信号：金刚石散热材料已走出实验室，进入主流数据中心供应商的规模化采购清单。
曙光数创副总裁兼CTO张鹏判断更为直接：“未来金刚石将是算力芯片、数据中心的重要选项之一。”他表示，对比传统的铜材料，使用金刚石的成本确实偏高，但规模效应会逐渐拉平这个差距。
记者注意到，金刚石材料正在获得全球范围的验证。美国专注于金刚石冷却技术的企业Akash Systems在今年2月和3月，先后实现了基于英伟达H200与超威半导体MI350X的金刚石冷却AI服务器出货。
不过，据业内人士介绍，金刚石散热片售价较高，目前只能小批量应用在最顶级的算力场景中。相比之下，金刚石铜复合材料作为性价比更优的过渡方案，率先迎来了规模化应用的窗口。
产业链上游业绩集体回暖
在四方达实验室内，记者看到一块掌心大小的金刚石材料样本。光线照射下，材料表面色泽均匀，光滑平整、品相规整。
“这就是金刚石散热片，可以理解为芯片的‘散热贴’。”四方达董秘兼财务总监李炎臻向记者介绍，“切割成所需要的形状，以某种方式贴合在芯片上，做成顶级散热器，这将大大促进高功率器件、AI算力性能的提升。”据介绍，一片四英寸的金刚石散热片，售价可高达3万元。
随着金刚石散热应用预期的升温，产业链上游已经感受到实实在在的温度。
李炎臻表示，近期金刚石行业超过80%的企业都发布了涨价函，工业金刚石等产品价格均呈现上涨趋势，上涨幅度15%至30%。
惠丰钻石近期发布涨价通知，自5月1日起对工业金刚石系列产品价格进行8%至12%的上调。此外，国机精工、黄河旋风等多家企业在受访时表示，金刚石产品市场价格确有上涨趋势。
对于涨价原因，李炎臻介绍，经历2023年价格探底后，金刚石行业大量中小企业陆续退出市场，无序扩产行为已显著减少，为价格回升奠定了基础。除了供需基本面因素外，金刚石优异导热性能在芯片散热领域的应用前景，也受到市场广泛关注。
相关上市公司一季度业绩已出现回暖之势。四方达一季报显示，公司实现营业收入1.84亿元，同比上升40.2%；实现归母净利润4292.89万元，同比上升25.66%。中兵红箭一季度营业收入为17.4亿元，同比大增181.3%，净利润为5463万元，同比扭亏。力量钻石一季度实现净利润3597.56万元，同比增幅达147.1%。
金刚石产业化进程再提速
四方达是目前国内在这一领域产业化进展最为明确的公司之一。据李炎臻介绍，公司生产的金刚石散热片热导率在2000W/(m·K)以上，主要用于GPU散热。有数据显示，GPU用上金刚石GaN载板后，热点温度能降低10℃至20℃，风扇转速砍半，超频能力提升25%，整体温度降低60%，能耗下降40%。
目前，四方达的金刚石散热产品已进入头部客户供应链，客户验证进展顺利，订单落地节奏正在加快。在产能布局上，四方达4月22日公告，拟投资4.5亿元在沙雅县建设年产2.5万片CVD金刚石生产线及配套设施，直接对接AI芯片、光模块、高功率芯片的散热需求。
惠丰钻石的布局同样积极。今年2月，公司公告，拟投资10亿元在包头市昆都仑区建设CVD金刚石项目，其中一期投资约5亿元，主要针对金刚石热沉片、半导体等功能材料及培育钻石的研发与生产。
黄河旋风则在复合材料路线上寻求差异化突破。公司自主研发的“金刚石—碳化硅复合材料”取得阶段性成果，热导率突破700W/(m·K)，热膨胀系数低至2.6ppm/℃，与芯片硅衬底2.5ppm/℃的热膨胀系数高度匹配，解决了高算力芯片散热与热匹配的核心痛点。与此同时，黄河旋风还在推进“金刚石-铜复合材料”“金刚石-铝复合材料”等系列散热材料的研发。公司日前宣布，计划投资3亿元建设年产4.5亿克拉人造金刚石项目。
最新行业报告预计，金刚石铜散热材料市场规模将从2023年的12.8亿美元增至2028年的34.5亿美元，年均复合增长率达21.7%。这一增长主要由两大核心驱动力支撑：AI电脑普及浪潮与芯片功耗持续攀升。
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