AI帶火了內存芯片,上游的氦氣、特種金屬、變壓器等也跟著漲價了。
沒想到的是,連人造金剛石(人造鉆石)價格也被AI拉了起來。
今年上半年,金剛石行業超過八成的企業都發布了漲價函。
看起來“風馬牛不相及”的金剛石,對AI有多重要?
AI芯片,要靠中國技術“續命”?
今年3月,英偉達在年度開發者大會上官宣,下一代GPU使用Vera Rubin平臺,單芯片功耗突破2300W,熱流密度超過1000W/cm2,傳統銅鋁散熱方案已達到物理極限,將全面***用“金剛石-銅復合散熱+液冷”方案。
黃仁勛說,芯片不需要額外的冷卻器來冷卻。
一說起金剛石,大家會想到最硬。
其實,散熱技術上,金剛石也具有天然的超級導熱能力。
金剛石是目前已知導熱性能最好的材料,其2000-2200W/(m·K)的導熱率,是銅的5倍,鋁的8倍,碳化硅的4倍,以及硅的13倍。
需要說明的是,散熱需要的金剛石,不是天然寶石。
因為天然金剛石的純度不夠,有的甚至包裹有微量的揮發物質,一受熱就會爆掉,所以必須用純度更高,更完美無瑕的人造金剛石。
說起人造金剛石,這跟中國的關系就大了。
正解局在《鉆石賣不動了!商業史上最大“***”,被河南戳破了》一文中介紹過,中國的人造金剛石產業全球第一。
2025年,我國人造金剛石產量已占全球總產量的95%。
其中,工業級金剛石產銷量均占全球90%以上,行業總產值突破170億元人民幣。
憑借壓倒性的生產能力,我國占據著全球市場的絕對主導地位。
中國人造金剛石生產供需數據編輯
不只產量大,在人造金剛石的制造技術上,中國還在大踏步向前。
2025年,吉林大學與中山大學合作合成高品質六方金剛石塊體,硬度較傳統立方金剛石提升40%,熱穩定性超過1100°C,為極端環境應用創造了新可能。
在散熱技術上,中國也在尋求突破。
2023年,華為與哈爾濱工業大學、廈門大學合作開發出硅/金剛石三維集成芯片混合鍵合技術,可使芯片最高結溫降低24.1°C,為AI芯片的直接熱集成打通了產業化路徑。
去年9月,西安電子科技大學郝躍院士團隊實現了氧化鎵與多晶金剛石的高效鍵合,界面熱阻降低至傳統技術的約1/10(僅2.82mm2·K/GW)。該成果為高功率電子器件散熱提供了全新思路。
我國的金剛石產業發展多年,具有成熟的產業集群,不但包括金剛石產品研發、大規模生產和銷售,還形成了從原料合成到高端制品的完美閉環。
能提供高溫高壓的人造金剛石培育裝置編輯
閉環之上最大的“中國特色”是巨大的價格優勢。
中國的人造金剛石把1克拉珠寶級培育鉆石的零售價從2020年的8000元,打到現在的3500元,批發價低至1800元。
這樣的價格,在國際市場毫無對手。
據預測,2030年全球AI芯片市場規模將達到3萬億元,隨之帶來的金剛石散熱市場,將有望提升至1500億元。
當然,除了芯片散熱的應用,在新能源汽車、5G/6G基站、軌道交通等高功率芯片領域,金剛石散熱技術同樣將會迎來巨大的增量市場。
目前,全球95%的人造鉆石產自中國,美國99%的工業鉆石依賴中國進口。
有成熟高效的產業鏈,有可推廣的技術能力,再加上新型散熱技術研發的科研助力,中國在人造金剛石領域的優勢,不僅能帶來可觀的收益,更會在芯片散熱領域建立中國的話語權。
今年初,馬斯克在訪談中預言,電力優勢將會讓中國在AI時代一騎絕塵,因為沒有電,再高端的芯片也只是沉默的硅晶。
馬斯克還沒說的是,中國支撐AI算力的,除了電力,還有變壓器、共封裝光學(CPO)、印制電路板(PCB),以及人造金剛石。
在AI時代,中國所具有的世界最完整的工業制造體系會越來越展現出恐怖的新技術適配能力,在AI產業鏈上持續強鏈補鏈。
這是中國面對AI技術的最大底氣。
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