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从铜到金刚石铜、石墨烯铜、SiC,液冷板“新”材料的未来
DT新材料· 2026-03-10 00:04
文章核心观点 - AI算力竞赛推动芯片功耗急剧攀升,液冷方案从“可选项”变为“必选项”,高热流密度对散热材料构成物理挑战,传统纯铜冷板性能已接近瓶颈 [2][4] - 散热技术演进正从工程优化转向材料创新,以金刚石复合材料、石墨烯铜、碳化硅复合材料及复合相变材料为代表的新型高导热材料,是应对未来芯片散热需求的关键方向,将定义算力边界 [8][28] 芯片功耗与散热需求演进 - 英伟达GPU热设计功耗从B200的700W增至GB300的1400W,未来VR300芯片潜在功耗达4000W以上 [4] - 整机柜功率从12kW跳变至120kW,冷板需带走的热流密度从“散热问题”演变为“物理挑战” [4] - 根据技术路线图,2024至2027年GPU热设计功耗预计从1200W增长至4000W以上,系统最大柜机功率从约140kW增至约600kW,液冷渗透率从85%+向100%演进 [3] 传统纯铜材料的局限性 - 纯铜热导率约为380-400 W/mK,在高热流密度下,热量在芯片中心区域扩散速度不足,易产生“热堆积”,此温升无法仅通过增加冷却液流速解决 [5] 新型高导热复合材料发展路线 - 行业领先厂商双鸿科技提出冷板技术五年演进路线:2025年侧重单相冷板流道优化,2026年开启石墨烯铜商用,2027年及以后全面迈向金刚石/铜等高导热金属材料 [8][10] 金刚石复合材料 - 金刚石是自然界热导率最高的物质(天然金刚石可达2200 W/mK),其复合材料核心价值在于将导热性能从纯铜的400 W/mK档位提升至600-800 W/mK甚至更高,并可通过调节金刚石比例将热膨胀系数降至6-9,缓解封装剪切应力 [11] - 金刚石铜复合材料测试显示,其导热系数可达731.173 W/(m*K) [12] - 金刚石铝复合材料热导率略低(500-600 W/mK),但密度仅为铜的1/3,能显著减轻大型AI机柜重量,且在某些冷却介质中兼容性更好、成本更具竞争力 [13][16] - 根据颗粒度不同,金刚石合金材料性能分级:250μm颗粒方案热导率680-730 W/mK,针对1000W级别芯片;50μm颗粒方案热导率750-800 W/mK,针对未来2000W+芯片 [14] - 金刚石-碳化硅复合材料通过特殊工艺制备,各向同性热导率可达800 W/m·K以上(约为纯铜2倍),且热膨胀系数与硅基半导体完美匹配 [17] - Coherent等公司已推出商用金刚石负载SiC陶瓷产品,应用于直接芯片散热和微通道冷板,国内外众多企业如Element Six、中南钻石、化合积电等正积极布局该产业赛道 [19] 石墨烯铜复合材料 - 石墨烯具有极高的面内热导率(单层可达5000 W/mK),石墨烯铜复合材料通过特殊工艺将石墨烯嵌入铜基体,可提升热量横向扩散速度,消除热点 [21] - 相比纯铜,石墨烯铜导热率通常能提升15%-30%,在应对1000W-1200W功耗时性价比高,且加工兼容性好,保留铜的焊接、冲压等特性,现有生产线易于升级 [22][24] - 在厂商路线图中,石墨烯铜被定位于2025-2026年的关键技术节点,供应链成熟度较高,国内正泰集团、北京石墨烯研究院等多方正进行开发 [22] 碳化硅及其复合材料 - 纯碳化硅陶瓷热导率在120-270 W/mK之间,其热膨胀系数仅为3.7-4.5 ppm/℃,与硅芯片完美匹配,可显著提升系统使用寿命,且化学稳定性极高 [23] - 商业化常见形态为AlSiC(铝合金浸渗碳化硅预制件),密度约3.0 g/cm³(为铜的1/3),能减轻机柜负重,通过调节碳化硅颗粒体积分数可精准控制热膨胀系数 [26] - SiC材料硬度高、加工难,主流采用3D打印技术,初期成本较高,目前由具备先进陶瓷加工能力的供应商主导 [26] 复合相变材料 - 复合相变材料通过引入高导热骨架(如泡沫铜、膨胀石墨),将整体热导率提升数十倍,利用相变吸收大量潜热 [27] - 该材料可在AI芯片瞬时满载时,于几毫秒内吸收脉冲热量,防止芯片因过热降频,并在冷却系统意外停机时,为系统争取3-5分钟关机缓冲时间 [27] - 通常不作为冷板外壳,而是作为“功能芯材”封装在冷板内部或芯片周围,现代技术可做到无液体流出的固-固相变,保证电气安全 [27] 行业发展趋势与展望 - 液冷板进化已从“五金加工”迈入“材料工程”时代,未来将采用“分级散热”策略,没有一种材料是万能的 [28] - 散热压力正从GPU核心蔓延至电源模块、光模块等组件,材料变革将是全链路的,未来冷板将呈现“异质集成”趋势,即在核心面用金刚石、结构件用SiC、关键节点嵌入相变材料的叠拼式功能结构 [28] - 新材料的研发与工程化能力将直接决定未来算力的稳定性和能效比 [28]
华为哈勃再落一子,投资一家半导体相关厂商
搜狐财经· 2026-02-27 14:27
华为哈勃投资事件概述 - 华为旗下投资机构哈勃投资完成了对哈尔滨一盛新材料科技有限公司的A轮投资,投资金额为数千万人民币 [1] 被投公司基本情况 - 一盛新材料成立于2024年9月,注册资本为635.69万元 [2] - 公司经营范围广泛,涵盖新材料技术研发与推广、集成电路芯片及产品的设计、制造与销售,以及半导体器件专用设备的制造与销售等 [2] - 公司的技术源于哈尔滨工业大学金属基复合材料国家地方联合工程实验室的武高辉教授团队,该团队于42年前制造出国内第一块金属基复合材料 [7] - 公司自主研发的金刚石铜、金刚石铝等高导热材料及构件,已在新一代电子器件、高功率芯片等领域应用,填补了相关产品的国产化空白 [7] 投资详情与股权结构 - 哈勃投资在此次融资后成为公司第五大股东,认缴出资额为7.85万元,持股比例约为1.23% [2][3] - 公司目前共有5家股东,第一大股东为哈尔滨识基新材料科技有限公司,认缴出资额500万元,持股78.65% [5] - 第二、三、四大股东分别为哈尔滨工业大学资产经营有限公司(持股10.85%)、北京北科中发展启航创业投资基金(持股6.17%)和黑龙江省龙江天使投资基金(持股3.09%) [5] - 哈工大资产、北京北科中发展启航创投、黑龙江省龙江天使投资基金均具备国资背景 [6] 投资背景与战略意义 - 哈勃投资是华为为深入布局半导体产业而设立的投资机构,自2021年成立以来已投资了数十家半导体厂商 [3] - 此次投资体现了华为对一盛新材料技术实力与发展潜力的肯定 [4] - 2024年早些时候,哈勃投资还入股了AI软件企业趋境科技和跨赴科技 [4] - 本次投资为华为的半导体产业投资布局注入了新的活力,体现了其对半导体产业未来发展的信心 [9] 资金用途与公司发展 - 本轮融资资金将主要用于产线设备采购、产能扩建及新一代热控材料的研发 [8] - 在国资及华为的加持下,一盛新材料将加速产能扩建和研发,进一步推动半导体产业向更高性能、更高可靠性方向发展 [9]
上证早知道|沐曦股份 申购日定了;广联达 回应供货谷歌;工业富联 上调回购价格
上海证券报· 2025-11-27 07:13
行业政策与战略动向 - 中国科学院工业人工智能研究所在南京成立,聚焦国家战略和产业创新,构建“技术引领—平台整合—赋能闭环”协同创新体系,推动人工智能赋能制造业高质量发展[1] - 广东省发布《金融支持企业开展产业链整合兼并行动方案》,强化金融赋能产业链协同发展,重点支持企业通过整合兼并做大做强,以形成世界级产业集群[1] - 国家发改委明确信用修复管理规则,轻微失信信息原则上不予公示,一般失信信息最短公示3个月、最长1年,严重失信信息最短公示1年、最长3年[2] - 中国算力平台(辽宁)正式上线,作为全国一体化算力网组成部分,全面展示并撮合算力、网络、数据等资源流通[2] 消费与零售行业 - 六部委联合印发《关于增强消费品供需适配性进一步促进消费的实施方案》,目标到2027年形成3个万亿级消费领域和10个千亿级消费热点,到2030年基本形成供给与消费良性互动的高质量发展格局[3] - 《方案》提出有序发展直播电商、即时零售等新业态,鼓励平台企业利用人工智能技术挖掘用户需求,并应用虚拟现实、元宇宙、区块链等技术打造沉浸式消费体验[3] - 浙江、上海、北京、广东等地持续出台数字贸易改革创新举措,优化政策环境以促进数字贸易发展[4] - 消费需求呈现向好趋势,建议关注电商平台在供应链能力建设、核心用户投入及AI赋能等维度的布局,以及外卖和即时零售的协同效果[4] 智能网联汽车与基础设施 - 中国汽车工程学会相关人士表示,计划2025年底发布“车路云一体化”推进路线图及基础设施分级征求意见稿,目前车端联网率已突破85%以上[5] - “车路云一体化”通过路侧感知和云端交控平台协同,可提升车辆的险情规避与路线择优能力,实现安全、决策和交通效率的最优化[6] 科技与人工智能产业 - 沐曦股份发布科创板IPO发行安排,拟发行4010万股,其中初始战略配售802万股,初步询价日为2025年12月2日,申购日为12月5日[7] - 广联达表示其CONCETTO智能设计产品以“AI+数智化”双轮驱动,覆盖数智化建模、AI灵感渲染器等核心模块,并已接入谷歌麾下Nano Banana Pro[7] - 立讯精密在AI行业积极布局铜光互联、热管理和电源产品线,光产品预计明后年实现数量级增长,热管理行业趋势转向液冷,其微通道技术预计明年量产[11] - 立讯精密研发的金刚石铜热传导性能优于普通铜,热膨胀系数与硅一致,可大幅降低热阻,其研发团队仿真能力领先,实测与仿真差异控制在±1度[12] 公司财务与资本动态 - 工业富联将回购股份价格上限调整为不超过75元/股,调整前上限为19.36元/股[7] - 阿里健康发布2026财年中期业绩,截至2025年9月30日止六个月营收达166.97亿元人民币,同比增长17%,净利润12.66亿元,同比增长64.7%,调整后净利润13.56亿元,同比增长38.7%[7] - 江波龙副总经理高喜春计划在2025年12月18日至2026年3月17日期间减持公司股份不超过3.06万股,占公司总股本0.0073%[8] - 中集集团于11月26日获机构席位净买入1.87亿元,占总成交额比例10.58%[10] 机器人及智能硬件 - 豪恩汽电在机器人上的产品已覆盖感知端与决策端,感知端包括超声波雷达和视觉感知系统,决策端包括正在开发的高算力控制系统[12] - 豪恩汽电在超声波雷达领域将向更高价值量的决策+感知产品发力,并持续拓展海外市场,希望将海外市场份额比例提高到50%—70%[12] - 公司已在惠州大亚湾建造生产基地,部分产能已投产,整体产能至少可满足未来3—5年的需求[12] 金融市场与产品 - 科技板块年末有望迎来增量资金,11月24日以来,华夏基金、易方达基金等7家基金公司上报了首批科创创业机器人ETF[9] - 中证科创创业机器人指数从科创板和创业板中选取40家上市公司,涵盖机器人智能化所需的软硬件及应用产品[9] - 11月24日至25日,另有3只科创板创新药ETF、2只科创板芯片设计ETF、1只科创板半导体材料设备ETF、2只科创板人工智能ETF及1只联接基金上报[9] - 首批7只科创创业人工智能ETF于11月21日获批,定于11月28日发行,其中景顺长城、摩根、易方达旗下产品均设80亿元募集上限[9] 宏观经济与行业运行 - 工信部发布2025年前10个月通信业经济运行情况,电信业务收入累计完成14670亿元,同比增长0.9%,按上年不变价计算的电信业务总量同比增长9%[1]
国机精工:金刚石铜导热系数大约800W/m·K
每日经济新闻· 2025-09-18 16:33
产品技术性能 - 公司研发的金刚石铜混合散热产品导热系数达到800W/m·K [2] - 传统纯铜散热材料导热系数约为400W/m·K [2] - 金刚石铜混合材料导热性能较纯铜提升100% [2] 材料特性对比 - 金刚石铜混合材料导热系数显著高于纯铜基础材料 [2] - 技术参数显示新型材料具有热管理性能优势 [2]