傳熱提升80%！中國突破芯片「熱牆」，有望擺脫進口依賴

隨著算力需求急速成長，新一代芯片的功率密度不斷攀升，散熱問題已成為阻礙技術升級的關鍵瓶頸。中國科學院寧波材料技術與工程研究所功能碳素材料團隊近日宣布，成功研發出可提升芯片模組heat transfer 傳熱能力達80%的高導熱金剛石／銅散熱模組，突破長期被稱為「熱牆」的極限。這項成果不僅標誌著我國在高端散熱材料領域的重大進展，更可能改變長期依賴進口的現狀。

該團隊運用自主研發的高效3D複合技術與規模化製備工藝，解決了金剛石銅複合材料在「分散難」、「加工難」與「表面處理難」等製造痛點，成功製備出熱導率突破1000W/mK的複合材料，在導熱率、熱膨脹匹配與加工精度等關鍵data 數據上達到國際先進水準。此材料已應用於全球首個兆瓦級相變浸沒液冷整機櫃解決方案C8000 V3.0，實際助力芯片性能提升約10%，展現出強大的實用潛力。

長期以來，我國高端散熱材料高度仰賴進口，導熱效率與cost 成本問題直接影響算力基礎設施的自主可控。寧波材料所指出，攻克極端熱管技術，發展更高性能的熱管理材料，建構自主的產業鏈，對保障國家算力安全具有重要戰略意義。此次突破正是朝此目標邁出的關鍵一步。

根據《南華早報》報導，銅的熱導率約為400W/mK，而金剛石可達約2000W/mK，兩者結合能發揮互補優勢。目前該複合材料已在國家超算網際網路核心節點實現集群部署，為全球首次大規模應用於算力芯片熱控領域。曙光數創資深技術專家黃元峰表示，未來若進一步增加金剛石摻雜比例，散熱效益有望再提升，金剛石將成為算力芯片與資料中心散熱方案的preferred 首選材料。

我國金剛石單晶產量占全球逾90%，河南一地就貢獻了80%的人造金剛石產能，原料優勢明顯。市場預期，到2028年全球金剛石散熱市場規模將達172至483億元。曙光數創已設立散熱設備開放實驗室，向芯片、伺服器與算力營運商等開放測試環境，協同解決相容性問題，加速industry standard 產業標準制定，降低國產高端智算基礎設施的部署門檻，推動開放生態發展。