广东
21世纪经济报道记者邓浩
当AI芯片的算力继续向上，先触碰到的未必是计算架构的极限，也可能是散热材料的极限。一家绍兴的高科技制造公司正以金刚石业务为切入点。
“风冷到水冷，目前已经基本到了瓶颈。后面功率继续提上去，除了金刚石以外，很难找到性能相当的材料。”日前，在“活力中国调研行”浙江站活动中，浙江晶信科技有限公司总经理卢嘉彬对21世纪经济报道记者表示。
金刚石兼具高热导率、高硬度、高透光率和耐极端环境等特性，像材料领域的“六边形战士”。过去，这些特性主要服务于珠宝、激光雷达、特种窗口等小而贵的市场；如今，AI正在打开一个潜在规模更大的入口。
浙江晶信科技是晶盛机电旗下全资子公司，正依托母公司在半导体材料装备上的积累，把金刚石从实验室材料推向工业产品。
AI服务器散热升级的技术路线，通常被概括为从风冷转向液冷。但液冷解决的是系统层面的热交换问题，芯片产生的热量要进入冷却系统，首先必须从有限的热点区域迅速导出。当单位面积发热量持续增加，芯片与冷却系统之间的材料层便可能成为新瓶颈。
这正是金刚石迎来发展机遇的关键所在。卢嘉彬介绍，常规导热材料热导率仅300~500W/(m·K)，而金刚石可达1000~2000W/(m·K)，性能具备绝对领先优势。依托这一特性，金刚石有望成为高功率芯片内部核心导热材料：可迅速将高热流密度区域积聚的热量均匀扩散，再经由冷板与冷却介质完成最终散热。
过去，特种窗口、激光和雷达散热可以承受高昂成本，但总体用量有限；AI芯片一旦完成验证并规模部署，需求量级可能完全不同。卢嘉彬判断，AI将是未来最大的潜在市场。不过，目前服务器应用仍以小规模为主，核心制约依然是价格。
实际上，金刚石贵，并不只是因为稀缺，更因为“长得慢”。
传统硅材料一次生长后可以切出大量晶片，而高质量、高厚度金刚石往往需要一个月甚至更长时间，单台设备同期产出却只有几片或几十片。长晶周期拉高了设备折旧和能源消耗，也放大了生产过程中的风险：设备一旦在长周期运行中出现异常，整批产品都可能报废。
因此，AI的想象空间能否转化为产业规模，关键是解决三个工程问题：设备能否长期稳定运行；工艺能否提高生长速度与良率；不同批次产品能否保持一致。卢嘉彬认为，行业最大的挑战正在于工业量产。
晶盛机电的切入逻辑也由此显现。卢嘉彬介绍，公司从2022年前后开始布局相关设备，随后转向面向散热应用的大尺寸金刚石生长装备；设备、工艺和材料协同开发，部分关键设备自主研制。目前，相关业务已从项目组发展为专业子公司，累计投入超过亿元。
AI把散热从服务器的辅助系统，推到了算力增长的核心约束位置，也让金刚石第一次面对潜在的大规模市场。但是，从一片昂贵的高性能材料，到一项可复制、可交付、可盈利的工业能力，中间仍隔着漫长的量产工程。谁能率先跨过成本与一致性的门槛，谁才可能真正分享这块大蛋糕。
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