AI服务器的算力狂飙正遭遇“热束缚”——芯片功耗密度突破1000W/cm²(如英伟达H100),机柜功率密度从2.4kW跃升至120kW,传统风冷方案触及8-10kW的物理极限。金刚石热管理材料与液冷技术从边缘实验走向主流,成为解锁AI算力的关键密钥。
芯片级散热技术正经历“材料-结构-控制”三位一体革新,短期以3D微流道与冷板液冷主导(支撑千瓦级TDP),长期依赖量子散热与光热协同突破物理极限。其发展直接决定AI算力释放效率与数据中心能效演进。

· 材料:金刚石逼近物理导热极限,相变材料解决瞬态热冲击。
· 结构:微流道与冷板从“外部贴附”转向“芯片内嵌”,散热路径更短、效率更高。
· 控制:固态主动散热芯片突破体积限制,AI动态调控实现“热-算协同”。
· 核心趋势:三者融合推动散热从“被动导热”向“芯片级主动控温”演进,支撑单芯片千瓦级TDP需求。
散热技术的演进已从“单点创新”升维至“系统重构”:冷板式液冷以兼容性主导存量改造,浸没式液冷突破物理散热极限,芯片级喷淋技术探索精准控温,三者共同构建分层散热体系。随着量子散热与光热协同技术走向商用,未来将支撑单机柜MW级超密度算力。这一进程不仅是散热范式的革命,更驱动数据中心从“能源消耗者”转向“能效资产”。散热,正从成本中心蜕变为AI算力经济的核心基座。
化合积电是一家专注于宽禁带半导体材料研发、生产和销售的国家高新技术企业,核心产品有多晶金刚石(晶圆级金刚石、金刚石热沉片、金刚石窗口片、金刚石基复合衬底)、单晶金刚石(热学级、光学级、电子级、硼掺杂、氮掺杂)和金刚石复合材料等,引领金刚石及新一代材料革新,赋能高端工业化应用,公司产品广泛应用于激光器、GPU/CPU、医疗器械、5G基站、大功率LED、新能源汽车、新能源光伏、航空航天和国防军工等领域。