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开源证券发布报告称，钻石作为终极半导体材料，具备高热导率等优异特性，钻石散热技术有望解决AI和HPC时代的散热挑战，未来应用潜力巨大，我国人造钻石产业链具备成本优势，产业化进程加速。

财中社12月10日电近日，开源证券发布了一份机械设备行业的深度报告，指出钻石作为“终极”半导体材料及“六边形战士”的潜力。随着半导体纳米制程的不断进步和TDP（热设计功耗）的上升，芯片热流密度大幅提升，散热问题成为AI和HPC时代的重大挑战。当芯片表面温度达到70-80℃时，每增加1℃，芯片可靠性就会下降10%，而设备故障中超过55%与过热直接相关。

金刚石因具备已知材料中最高的热导率，成为解决散热问题的关键。其热导率分别是硅的13倍、碳化硅的4倍、铜和银的4-5倍，并具有超宽禁带半导体的优异特性，被视为“第四代半导体”或“半导体终极材料”。相较于SiC，钻石芯片的成本更低30%，所需材料面积仅为SiC芯片的1/50，能量损耗减少3倍，芯片体积缩小4倍。

钻石散热方案在高效能电子产品中的应用潜力巨大，未来电脑、汽车和手机等电子设备都可能采用钻石散热技术。在半导体领域，钻石冷却技术能大幅提升GPU、CPU的计算能力，降低温度和能耗，为数据中心节省巨额冷却成本。新能源汽车领域，超薄钻石纳米膜能显著提升电动汽车的充电速度，降低热负荷，同时逆变器体积更小，性能更优越。太空卫星和无人机领域，钻石技术也展现出巨大的应用潜力。

钻石散热产业链正处于从0到1的临界点，全球范围内各项应用正在加速落地。美国Akash Systems公司获得美国芯片法案支持，英伟达率先采用钻石散热GPU进行实验，华为也公布了钻石散热专利，展现出坚定的入局决心。国内公司化合积电已具备完整的金刚石半导体材料解决方案，并实现规模化生产。据测算，钻石散热市场规模有望从2025年的0.5亿美元增长至152亿美元，复合增速高达214%。

我国人造钻石产业链具备绝对成本优势，人造金刚石产量占全球总产量的90%以上。国内企业积极布局钻石散热技术，并在半导体衬底、热沉等方面取得突破。此外，商务部、海关总署自2024年8月起对人造金刚石设备和技术进行出口管制。

报告强调，钻石散热作为下一代散热技术，在AI时代具有划时代意义和产业化潜力。我国拥有完整的产业链，并对上游材料进行出口限制，产业化进程毫不逊于海外。在全球高算力时代，我国有望站在科技制高点。

（图片来源：网络，文章来源：财中社）