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传热提升80%！中国突破芯片“热墙”，或摆脱进口依赖
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张璁煜zhangjingjuan@guancha.cn
【文/观察者网 张菁娟】
随着算力产业高速发展，新一代芯片的功率密度大幅提升、发热量显著增加，芯片的“热墙”（thermal wall）已成为制约全球算力产业升级的关键瓶颈。
在这一赛道上，中国科学院宁波材料技术与工程研究所功能碳素材料团队近日取得重大突破。该团队制备的高导热金刚石/铜散热模组，已成功应用于全球首个兆瓦级相变浸没液冷整机柜解决方案C8000 V3.0，可使芯片模组传热能力提升80%，并助力芯片性能提升10%。
宁波材料所在官网上写道，长期以来，我国高端散热材料高度依赖进口，导热效率与成本问题直接影响算力基础设施的自主可控水平。攻克极端热管技术难题，研发更高性能的先进热管理材料，构建自主可控的热管理材料产业链，对保障我国算力产业安全、提升核心竞争力具有重要战略意义。
面对这一产业痛点与国家需求，该团队依托自主研发的高效率3D复合技术与规模化制备工艺，通过“基础研究—中试验证—产业推广”全链条布局，系统攻克了金刚石铜复合材料在“分散难”“加工难”“表面处理难”等方面的制造卡点，成功研制出热导率突破1000W/mK的金刚石铜复合材料，在导热率、热膨胀匹配及加工精度等关键指标上达到国际先进水平。
香港英文媒体《南华早报》报道称，铜作为常用工程金属中导热性能突出的材料，热导率为400W/mK，而金刚石具有超高导热性能，热导率约为2000W/mK。
金刚石/铜高导热复合材料 中国科学院宁波材料技术与工程研究所
宁波材料所表示，该款复合材料已在国家超算互联网核心节点重大科技平台实现集群部署，标志着金刚石/铜高导热复合材料在算力芯片热控领域实现全球首次大规模应用。
曙光数创总裁何继盛上周发布C8000V3.0时表示，当前传统散热与供电架构正逼近物理极限，成为产业发展的关键制约。推动从“以服务器为中心”到“以基础设施为中心”的范式革命，是支撑超大规模智算集群建设的必然选择。
曙光数创资深技术专家黄元峰认为，金刚石铜未来发展潜力巨大，例如在金刚石铜中加入更多金刚石掺杂，有望获得更好的散热收益。未来金刚石一定是算力芯片、数据中心散热方案的首选材料。
据了解，我国金刚石单晶产量占全球总产量的90%以上，其中河南省人造金刚石产量占到80%。市场机构预计，2028年全球金刚石散热市场规模有望达到172至483亿元。
据《南华早报》报道，曙光数创已搭建了散热设备开放实验室，将面向芯片、服务器、集成商与算力运营商等开放核心接口与测试环境，协同攻克兼容性难题，加快行业标准制定，降低国产高端智能算力基础设施的部署门槛，推动开放生态体系建设。
本文系观察者网独家稿件，未经授权，不得转载。
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