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从AI服务器到6G芯片,金刚石功能材料迎来产业化拐点

23小时前
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6月,全球金刚石产业接连传来三项重磅消息:美国Akash Systems首次完成钻石冷却AI服务器机架级验证;麻省理工学院(MIT)团队利用单晶金刚石解决氮化镓无线芯片散热难题;国内超硬材料龙头力量钻石则宣布将10.28亿元募集资金转向金刚石功能材料项目。

三则消息分别来自数据中心无线通信和产业投资领域,却共同指向一个趋势——金刚石正在从传统超硬材料向先进电子功能材料快速转型,并逐渐成为AI时代热管理与高性能电子器件的重要支撑材料。

AI服务器首次完成机架级验证

6月9日,Akash Systems与XPerf宣布,双方已成功将搭载Diamond Cooling(钻石冷却)技术的AMD Instinct MI350X AI服务器部署至XPerf的ClusterReady验证平台,并完成全球首次可审计、可复现的机架级测试。

据了解,消息最早由Akash Systems与XPerf双方通过LinkedIn平台同步发布。此次验证的重要意义在于,测试不再局限于单颗芯片或单台服务器,而是在接近真实数据中心环境下,对整机架AI系统进行长期高负载运行评估。

根据官方公布的数据,采用钻石冷却技术后:标准环境下每瓦算力提升22%;高温环境下推理吞吐量提升15%;GPU热点温度降低最高10℃;部分场景下可减少主动制冷需求;单服务器生命周期增量收益最高可达100万美元。

此前,Akash Systems已宣布推出全球首款钻石冷却AI服务器,并获得总价值约3亿美元的初始订单。相关产品采用AMD Instinct MI350X GPU平台,未来还将扩展至MI355X等后续产品。

事实上,当前AI基础设施面临的最大挑战之一便是散热。随着GPU功耗不断逼近甚至超过1000W,传统铜散热器和液冷系统开始接近极限。液冷能够解决热量从服务器向外部环境传输的问题,但芯片内部热点如何快速导出,仍然是影响性能释放的重要瓶颈。

而金刚石恰恰拥有目前已知材料中最高等级的热导率,天然适合作为芯片级热扩散材料。Akash提出的思路并非替代液冷,而是在芯片封装层面引入人工金刚石热扩散层,与液冷形成协同散热体系。

对于大量仍采用风冷架构的存量数据中心而言,这种方案甚至有望在不大规模改造基础设施的情况下支持下一代高功耗AI加速器部署。

更值得关注的是,Akash的钻石冷却技术最初来源于NASA和DARPA相关航天项目,目前已在卫星系统中实际应用。这意味着其可靠性已经经历了极端环境验证。

MIT用单晶金刚石破解6G芯片散热瓶颈

如果说Akash代表的是系统级应用,那么MIT团队展示的则是更底层的芯片级创新。

据《科技日报》报道,在2026 IEEE国际微波研讨会(IMS 2026)上,MIT研究团队公布了一项新成果:通过将氮化镓(GaN)芯粒嵌入单晶金刚石基底,成功制备出性能创纪录的无线功率放大器

随着6G通信、卫星互联网、高功率雷达等技术发展,氮化镓正逐渐成为新一代射频芯片核心材料。

相比硅器件,GaN具备更高功率密度和更高工作频率,但与此同时也会产生更严重的局部热点问题。

过去业界通常采用在GaN表面直接生长金刚石薄膜的方法进行散热,但工艺复杂且容易引入寄生电容,影响器件性能。

MIT团队则采用了新的工艺路线。研究人员首先利用飞秒激光从GaN晶圆切割出微型芯粒,再将其嵌入预先加工好的单晶金刚石微腔之中,并通过约20微米厚的导热层实现热量快速扩散。

测试结果显示,该结构制备的功率放大器在输出功率、效率和增益等关键指标上均超过现有同类产品,并保持良好可靠性。

从技术角度来看,这项研究验证了单晶金刚石不仅能够作为散热材料存在,更能够与第三代半导体实现深度异质集成。

这意味着未来金刚石有望从封装热管理层进一步进入先进电子器件结构本身,成为新一代高频、高功率芯片的重要组成部分。

力量钻石募投变更聚焦功能材料

6月10日,力量钻石发布公告称,公司拟将原“商丘力量钻石科技中心及培育钻石智能工厂建设项目”中尚未使用的10.28亿元募集资金,变更投入“金刚石功能材料生产研发建设项目”。

根据公告,新项目将重点布局:金刚石散热材料;金刚石光学材料;金刚石声学振膜;高端功能材料加工制造体系。

项目计划进一步扩展从金刚石生长、加工到终端产品供应的全产业链能力。

过去几年,培育钻石市场经历快速扩张后逐步进入竞争加剧阶段,而功能材料则成为新的增长方向。

与珠宝消费市场相比,功能材料直接面向AI服务器、先进半导体、消费电子光通信及量子科技等高附加值领域,技术门槛和利润空间更高。

实际上,近两个月以来,随着AI数据中心散热需求持续升温,“金刚石散热”已成为资本市场最受关注的新材料热点之一。

金刚石产业正在进入新的发展周期

回顾金刚石产业发展历程,其价值链经历了三个阶段:

第一阶段是磨料和刀具材料;

第二阶段是培育钻石和珠宝应用;

而当前正在开启的,则是第三阶段——电子级功能材料时代。

AI算力持续增长、高功率半导体快速发展、6G与卫星通信加速布局,使得热管理逐渐成为限制电子系统性能提升的关键瓶颈。

无论是Akash的数据中心验证,MIT的芯片级创新,还是力量钻石的战略转型,都反映出一个共同事实:金刚石正在从实验室走向产业化应用。

未来几年,随着单晶金刚石成本持续下降、加工工艺不断成熟以及下游验证逐步完成,金刚石有望成为继硅、碳化硅、氮化镓之后,又一种对先进电子产业产生深远影响的关键材料。

对于整个产业链而言,2026年或许正是金刚石功能材料从“概念验证”迈向“规模应用”的关键转折点。

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