国泰海通：AI芯片散热材料革命 全球企业积极布局金刚石散热

智通财经APP获悉，国泰海通发布研报称，随着AI大模型训练与推理需求增长，AI芯片向高算力、高功耗方向演进，先进散热成为释放算力的重要环节。金刚石凭借超高热导率、低热膨胀系数等优势，有望成为高端AI芯片的重要散热方案。目前，全球企业积极布局金刚石散热，海外厂商在CVD金刚石材料和系统应用方面具备先发优势，国内企业依托人造金刚石产业链，加速向半导体级材料和热管理应用拓展。尽管当前仍面临成本、工艺成熟度等挑战，但随着AI芯片功耗提升，金刚石散热产业化进程有望加快，相关材料、设备及应用环节具备长期成长潜力。

国泰海通主要观点如下：

金刚石凭借卓越的热学性能，成为下一代高功率AI芯片散热的重要材料

随着单芯片功耗不断突破，传统铜基散热方案逐渐面临热流密度提升和局部热点控制难题。金刚石室温热导率可达2000-2200W/(m·K)，同时具备与硅、碳化硅等半导体材料高度匹配的低热膨胀系数，可有效降低热应力。金刚石散热已知的技术路径有金刚石热沉片，金刚石/金属复合材料以及金刚石与微通道液冷集成等，从技术层面看，金刚石-铜复合材料的热导率可达800W/m·K左右，工艺成本相对较低，是当前落地较快的技术路线。

2026年有望成为金刚石散热规模化商用元年

英伟达明确表示新一代Vera Rubin架构GPU将采用“金刚石铜复合散热盖+45摄氏度温水直液冷”散热系统，从而对高功率芯片进行有效控温。英特尔CEO陈立武也称投资了一家人造金刚石晶圆公司，看好钻石作为散热材料在芯片封装领域的应用潜力。2026年3月，金刚石冷却技术先锋Akash Systems宣布发售搭载AMDInstinctMI350XGPU的金刚石冷却AI服务器。

若金刚石散热方案在高端场景中实现规模应用，潜在市场空间可期

随着芯片向更高算力密度演进，液冷等热管理方案加速渗透，金刚石散热将成为高端AI芯片的重要技术方向，结合普华有策数据测算，2030年金刚石散热市场空间有望达53.5亿美元。当前全球多家企业已开展金刚石散热技术研发和商业化验证，中国企业具备成本优势，但在高端CVD技术、品牌认知和客户认证周期上仍处于追赶阶段。

风险提示

AI算力需求不及预期，市场渗透率不及预期，工艺成熟度提升不及预期