Vì sao chip công suất cao cần vật liệu tản nhiệt mới?

  • Khi công suất của một GPU đạt mức kilowatt, phương pháp làm mát bằng không khí truyền thống và vật liệu nền đồng dần tiến gần giới hạn vật lý trong việc phân tán các điểm nóng cục bộ và kiểm soát nhiệt độ chip.
  • Độ dẫn nhiệt của kim cương vào khoảng 2000–2200 W/(m·K), gấp 5–6 lần đồng. Mức chênh lệch hệ số giãn nở nhiệt giữa kim cương và silic cũng nhỏ hơn một bậc độ lớn so với đồng, giúp dẫn nhiệt ra khỏi khu vực gần chip và tương thích với sự biến dạng của vật liệu khi nóng lên.
  • Khi chip sản xuất trên tiến trình 3 nanomet và các tiến trình tiên tiến hơn được đưa vào ứng dụng thương mại, mật độ dòng nhiệt cục bộ có thể vượt 1000 W/cm² khi bộ tăng tốc chạy hết tải. Vì vậy, phân tán nhiệt gần chip trở thành khâu then chốt.

Quá trình thương mại hóa có những tiến triển nào?

  • Vào tháng 2 năm 2026, Akash Systems đã bàn giao cho NxtGen AI của Ấn Độ các máy chủ GPU Nvidia H200 được trang bị công nghệ làm mát bằng kim cương; đến tháng 3, công ty tiếp tục ra mắt máy chủ AMD Instinct MI350X sử dụng công nghệ này.
  • Western Securities nhận định năng lực sản xuất kim cương tập trung tại Trung Quốc và một cụm công nghiệp đã hình thành ở Hà Nam. Chi phí chuyển đổi của các doanh nghiệp Trung Quốc từ kim cương nuôi cấy sang sản xuất và gia công vật liệu tản nhiệt tương đối thấp, đồng thời họ có thể tận dụng lợi thế hỗ trợ của chuỗi công nghiệp.

Sản phẩm của các công ty Trung Quốc đã tiến đến giai đoạn nào?

  • Sinomach Precision Industry đã hình thành danh mục sản phẩm gồm kim cương đơn tinh thể, đa tinh thể và vật liệu composite kim cương–đồng. Trong đó, các sản phẩm kim cương đơn tinh thể và đa tinh thể CVD đã bước vào giai đoạn kiểm chứng bởi các khách hàng hàng đầu trong ngành; mẫu composite kim cương–đồng đã được gửi cho các khách hàng trọng điểm để kiểm chứng.
  • Power Diamond cho biết giai đoạn đầu của dự án tấm tản nhiệt bán dẫn công suất cao đã đi vào sản xuất. Huanghe Whirlwind có nền tảng công nghệ trong các khâu thiết bị tổng hợp kim cương, nguyên vật liệu chính và phụ, cũng như ứng dụng.