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研机械设备钻石散热：高算力时代的终极方案，打开AI潜力的钥匙

究

2024年12月08日——行业深度报告

孟鹏飞（分析师）罗悦（分析师）

投资评级：看好（维持）mengpengfei@kysec.cnluoyue@kysec.cn

证书编号：S0790522060001证书编号：S0790524090001

行业走势图钻石：“终极”半导体材料，“六边形战士”

随着半导体遵循着摩尔定律纳米制程进步、TDP（热设计功耗）上升，芯片热流

机械设备沪深300密度变得越来越高，散热革命成为AI、HPC时代最大挑战。当芯片表面温度达

29%

行到70-80℃时，温度每增加1℃，芯片可靠性就会下降10%；设备故障超过55%

14%

业与过热直接相关。金刚石是已知热导率最高的材料，热导率达硅（Si）13倍、碳

深0%

度化硅（Sic）4倍，铜和银4-5倍，并具有超宽禁带半导体优异特质，被视为“第

报-14%四代半导体”或“半导体终极材料”。与SiC相比，钻石芯片成本可便宜30%，

告-29%

2023-122024-042024-08所需材料面积仅为SiC芯片1/50，减少3倍能量损耗，并将芯片体积缩小4倍。

数据来源：聚源钻石散热：高算力时代“终极”方案，打开AI潜力的钥匙

钻石散热方案在高效能电子产品应用潜力广阔，未来每台电脑、汽车和手机都

相关研究报告有望装上钻石。半导体领域，“钻石冷却”技术可让GPU、CPU计算能力提升3

倍，温度降低60%，能耗降低40%，为数据中心节省数百万美元的冷却成本。

《特斯拉机器人灵巧手重大进展：驱

新能源汽车领域，超薄钻石纳米膜助力电动汽车充电速度提升5倍，热负荷降低

控接近定型，量产将近—行业周报》

10倍。基于钻石技术的逆变器体积小6倍，性能更卓越。太空卫星领域，数据

-2024.12.1

速率提升5-10倍，尺寸减小50%，并在严酷的太空环境中表现更稳定。无人机

《特斯拉、OpenAI、英伟达、华为人

形机器人生态简析—行业点评报告》领域，无人机仅需1分钟就能充满电，金刚石吸收产生高密度激光束，解决续航

开-2024.11.26问题。基于独特物理特性，钻石还在量子计算、核处理等方面打开应用潜力。

源

证《看好科技成长主线，重点关注低国产业化开启“从0到1”阶段，国内培育钻石产业链大放异彩

券

产化率的半导体量检测设备板块—行钻石散热产业链开启“从0到1”临界点，全球各项应用加速落地。美国Akash

证

券业周报》-2024.11.17Systems公司获得美国芯片法案支持，体现了对钻石散热前景的充分认可；英伟

研达率先采用钻石散热GPU实验，性能是普通芯片的三倍；华为接连公布钻石散

究

热专利，坚定入局，未来有望在高性能计算、5G通信、人工智能等领域广泛应

报