在科技公司为容纳最新人工智能（AI）模型而竞相建设数据中心的过程中，电力消耗迅速攀升。然而，电力的消耗并没有完全用于计算任务，反而大部分被浪费为热量，从芯片上成千上万的晶体管中溢出。这种现象不仅浪费了大量能源，还严重影响了芯片的效率和使用寿命，进而对数据中心的运行造成了巨大的挑战。
芯片中的一个不为人知的秘密是，超过一半的能量以晶体管泄漏电流的形式浪费掉。将微小的合成金刚石颗粒嵌入芯片中，以提高散热效果。金刚石不仅是已知最硬的材料，它的导热性能也异常出色。
金刚石之所以拥有极佳的导热性能，主要得益于其原子结构：每个碳原子与四个邻近的碳原子紧密结合，形成坚固的晶格结构，这种强力的键使得热量能够有效地通过晶体传递。实际上，许多高端电子产品已经开始采用金刚石热扩散器，未来PC和智能手机的处理器也可能会配备这种散热技术。
为了让这种技术实现商业化，化合积电正在努力生产单晶金刚石层，并将其附着在硅基芯片的底部。相比于多晶金刚石层，单晶金刚石层的导热效果更佳，但其生产难度和成本也较高。而一种创新的铜-金刚石复合材料，这种材料在导热性能上超越了单独的铜，同时比纯金刚石更加经济，能够提供最佳的热管理解决方案，有助于提升芯片的性能并延长其使用寿命。
随着金刚石技术的不断进步，未来的数据中心和计算机芯片将能够以更高效、更节能的方式运行，同时也为更高性能的人工智能计算打下基础。
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。
