傳熱提升80%！中國突破芯片“熱墻”，或擺脫進口依賴

【文/觀察者網 張菁娟】

隨著算力產業高速發展，新一代芯片的功率密度大幅提升、發熱量顯著增加，芯片的“熱墻”（thermal wall）已成為制約全球算力產業升級的關鍵瓶頸。

在這一賽道上，中國科學院寧波材料技術與工程研究所功能碳素材料團隊近日取得重大突破。該團隊制備的高導熱金剛石/銅散熱模組，已成功應用于全球首個兆瓦級相變浸沒液冷整機柜解決方案C8000 V3.0，可使芯片模組傳熱能力提升80%，并助力芯片性能提升10%。

寧波材料所在官網上寫道，長期以來，我國高端散熱材料高度依賴進口，導熱效率與成本問題直接影響算力基礎設施的自主可控水平。攻克極端熱管技術難題，研發更高性能的先進熱管理材料，構建自主可控的熱管理材料產業鏈，對保障我國算力產業安全、提升核心競爭力具有重要戰略意義。

面對這一產業痛點與國家需求，該團隊依托自主研發的高效率3D復合技術與規模化制備工藝，通過“基礎研究—中試驗證—產業推廣”全鏈條布局，系統攻克了金剛石銅復合材料在“分散難”“加工難”“表面處理難”等方面的制造卡點，成功研制出熱導率突破1000W/mK的金剛石銅復合材料，在導熱率、熱膨脹匹配及加工精度等關鍵指標上達到國際先進水平。

香港英文媒體《南華早報》報道稱，銅作為常用工程金屬中導熱性能突出的材料，熱導率為400W/mK，而金剛石具有超高導熱性能，熱導率約為2000W/mK。

金剛石/銅高導熱復合材料 中國科學院寧波材料技術與工程研究所

寧波材料所表示，該款復合材料已在國家超算互聯網核心節點重大科技平臺實現集群部署，標志著金剛石/銅高導熱復合材料在算力芯片熱控領域實現全球首次大規模應用。

曙光數創總裁何繼盛上周發布C8000V3.0時表示，當前傳統散熱與供電架構正逼近物理極限，成為產業發展的關鍵制約。推動從“以服務器為中心”到“以基礎設施為中心”的范式革命，是支撐超大規模智算集群建設的必然選擇。

曙光數創資深技術專家黃元峰認為，金剛石銅未來發展潛力巨大，例如在金剛石銅中加入更多金剛石摻雜，有望獲得更好的散熱收益。未來金剛石一定是算力芯片、數據中心散熱方案的首選材料。

據了解，我國金剛石單晶產量占全球總產量的90%以上，其中河南省人造金剛石產量占到80%。市場機構預計，2028年全球金剛石散熱市場規模有望達到172至483億元。

據《南華早報》報道，曙光數創已搭建了散熱設備開放實驗室，將面向芯片、服務器、集成商與算力運營商等開放核心接口與測試環境，協同攻克兼容性難題，加快行業標準制定，降低國產高端智能算力基礎設施的部署門檻，推動開放生態體系建設。

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