川海智库

报告概述

本报告为中信建投证券液冷散热系列报告的第三篇，聚焦金刚石作为高端散热材料的商业化进程。报告研究对象为金刚石散热材料及其在芯片封装、液冷冷板、导热界面材料（TIM）三大核心位置的应用。覆盖范围从AI服务器、超算节点到消费电子（游戏显卡、轻薄本、水冷头），同时分析英特尔、AMD、NVIDIA等头部芯片厂商的配套进展。报告采用技术路线与产业化进度结合的分析框架，梳理了小尺寸热沉片、金刚石金属基复合材料、大尺寸晶圆级基材三大路线的落地节奏与核心壁垒。读者可借此快速把握金刚石散热行业从验证到批量的关键节点，判断产业链投资机会。

报告的核心结论

金刚石散热材料已进入商业化落地阶段

报告指出，2026年上半年金刚石散热在AI服务器和消费电子领域均出现规模化产品，如神达与AMD联合推出的全球首款商用金刚石散热AI服务器、联想金刚石铜散热轻薄本等，标志着该材料从项目验证向批量应用过渡。

金刚石可覆盖芯片全散热链路

材料显示，金刚石散热方案可布局于芯片封装内部（2.5D/3D封装中介层、垫片）、液冷冷板基材（纯金刚石或金刚石铜微通道冷板）以及TIM导热界面材料（固态金刚石件或金刚石微粉导热脂），实现从芯片到系统的全方位热管理。

高功耗趋势倒逼散热升级，金刚石优势不可替代

以英伟达GPU为例，Rubin世代芯片功耗或超2000W，传统纯铜散热已无法满足。金刚石导热系数远超铜，可快速摊平热点、降低热阻、减少算力降频，在AI液冷场景中具有独特价值。

小尺寸热沉片商业化进度最快，大尺寸基材产业化周期最长

报告按商业化进度排序：4英寸以内小尺寸热沉片领先，金刚石金属基复合材料次之，8-12英寸大尺寸多晶金刚石薄膜/晶圆热沉因技术难点（大面积长晶、精密减薄等）产业化周期最长。

报告回答的关键问题

金刚石散热材料为什么能替代传统铜散热？

金刚石导热系数（2000W/(m·K)以上）是纯铜（约400W/(m·K)）的5倍以上，且具有各向同性导热特性，可快速将芯片热点热量横向摊平并纵向传导至冷板，大幅降低整机热阻。在AI芯片功耗突破2000W的背景下，传统铜散热已逼近物理极限，金刚石的超高导热能力使其成为下一代散热的核心候选材料。

目前有哪些AI服务器实际采用了金刚石散热？

报告列举多个商用案例：2026年3月神达联合AMD推出的8U金刚石散热AI服务器（搭载MI350X GPU），曙光数创兆瓦级浸没液冷整机柜C8000 V3.0采用金刚石铜微通道，以及Akash Systems向印度云服务商交付的钻石冷却GPU服务器（基于NVIDIA H200），均显示金刚石散热已在超算和AI服务器场景批量落地。

消费电子领域金刚石散热有哪些最新产品？

2026年台北电脑展上，微星展出了RTX 5090显卡，采用双层金刚石散热结构（金刚石铜复合底板+金刚石颗粒导热垫）；联想Yoga Slim 7i Aura Edition成为全球首款量产金刚石铜散热轻薄本；德国品牌Thermal Grizzly推出金刚石直触水冷头，专为AMD Ryzen 9000开盖处理器设计。

英特尔在金刚石散热方面有什么布局？

英特尔在全新的Intel 18A-P工艺节点中于芯片正面集成了一种新型导热材料，使芯片级热阻降低20%-40%，首款采用该技术的至强“Diamond Rapids”服务器处理器预计2026年推出。同时，联想首款金刚石铜散热轻薄本搭载的是英特尔酷睿Ultra X9处理器。

报告中的代表性数据

10°C

神达金刚石散热AI服务器GPU降温幅度

2026年3月，神达联合AMD推出的8U金刚石散热AI服务器，GPU与HBM显存最高降温10°C，避免热降频并延长硬件寿命。

导热效率提升80%

曙光数创金刚石铜液冷机柜散热性能

2026年4月，曙光数创C8000 V3.0兆瓦级浸没液冷整机柜采用宁波赛墨金刚石铜微通道，导热效率提升80%，芯片降温约5°C，整机算力提升10%，机房PUE低至1.04。

以上数据根据报告摘要整理，具体统计口径和数值请以完整报告原文为准。

完整报告包含什么

  • 完整服务器案例详解：包括神达、曙光、Akash Systems等多款金刚石散热AI服务器的技术细节、散热性能提升数据及订单金额（如Akash Systems首批订单3亿美元）。
  • 芯片液冷板技术迭代路径：从纯铜到金刚石复合材料的演进过程，分析两类金刚石液冷板（均热层+金属微通道、一体式微通道冷板）的工艺难点与量产挑战。
  • 导热界面材料（TIM）对比表：详细对比金刚石固态导热件、金刚石微粉硅脂与相变材料（PCM）的导热系数、可靠性、成本等指标，帮助读者理解技术路线优劣。
  • 芯片封装内金刚石应用分析：针对2.5D CoWoS和3D堆叠封装，分析单晶金刚石作为中介层均热片或GPU-HBM夹层垫片的设计方案、工艺瓶颈及产业化进度。
  • 消费电子重点产品拆解：微星RTX 5090显卡双层金刚石散热结构、联想Yoga Slim 7i金刚石铜散热方案、Thermal Grizzly金刚石直触水冷头的技术拆解与性能数据。
  • 英特尔18A-P工艺与新型导热材料：详细说明Intel 18A-P节点如何通过集成新型导热材料降低热阻20%-40%，以及该技术对下一代至强处理器Diamond Rapids的散热意义。
  • 投资建议与标的分析：基于商业化进度排序（小尺寸热沉片＞金刚石金属基复合材料＞大尺寸基材），梳理产业链相关公司的技术壁垒与市场机遇，以及2026年下半年订单密集落地的预期。
  • 风险提示：涵盖AI行业需求不及预期、新产品市场开拓、宏观经济波动及政策标准变动四大风险，帮助投资者全面评估投资不确定性。

本页内容由川海智库整理，用于帮助读者快速了解报告主题、核心观点和主要内容。由于报告量大、人工能力有限，部分观点、数据、统计口径或表述可能存在偏差，具体内容请以完整报告原文为准。

相关报告