中金：未来高端AI服务器有望采用“金刚石热沉+全液冷”复合散热方案

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【中金：未来高端AI服务器有望采用“金刚石热沉+全液冷”复合散热方案】中金公司研报以为，近端散热与液冷形成互补体系，当前H100、Blackwell、Rubin系列GPU功耗不断突破千瓦级，3D封装更进一步抬升芯片局部热流，铜铝材料热传导瓶颈凸显；金刚石具备2000W/m·K级别超高热导率、低热膨胀系数，可快速摊平芯片热点。

产业落地层面，金刚石负责芯片近端均热扩散，液冷承担机柜系统级排热，二者并非替代关系，未来高端AI服务器有望采用“金刚石热沉+全液冷”复合散热方案。中金公司研报以为，近端散热与液冷形成互补体系，当前H100、Blackwell、Rubin系列GPU功耗不断突破千瓦级，3D封装更进一步抬升芯片局部热流，铜铝材料热传导瓶颈凸显；金刚石具备2000W/m·K级别超高热导率、低热膨胀系数，可快速摊平芯片热点。

产业落地层面，金刚石负责芯片近端均热扩散，液冷承担机柜系统级排热，二者并非替代关系，未来高端AI服务器有望采用“金刚石热沉+全液冷”复合散热方案。中金 | 算力升温，金刚石破局：AI芯片近端散热材料产业化启航 2026年产业进入金刚石散热产业化验证关键窗口，AI高功耗 GPU驱动材料替代逻辑不断强化，国内产业链同步加速设备扩产与客户送样认证。

硬件端，NVIDIA Rubin架构GPU功耗最高达 2300W，传统铜基散热难以匹配超高局部热流密度；供给端，金刚石头部企业集中落地大额CVD扩产项目，MPCVD设备产能不断放量，国内首条8英寸大尺寸金刚石热沉产线已投产；应用层面，国内郑州国家超算互联网核心节点已结束金刚石铜复合模组规模化部署，产业链从实验室测试走向批量验证阶段。

高功率算力芯片打开金刚石长期增量空间。近端散热与液冷形成互补体系，当前H100、Blackwell、Rubin系列GPU功耗不断突破千瓦级，3D封装更进一步抬升芯片局部热流，铜铝材料热传导瓶颈凸显；金刚石具备2000W/mK级别超高热导率、低热膨胀系数，可快速摊平芯片热点。产业落地层面，金刚石负责芯片近端均热扩散，液冷承担机柜系统级排热，二者并非替代关系，我们以为未来高端AI服务器有望采用“金刚石热沉 + 全液冷”复合散热方案。

MPCVD设备自研与后道加工构成产业核心壁垒。HPHT工艺在培育钻石与中低端散热微粉范畴应用成熟，MPCVD凭借纯度、尺寸优势，变成高端芯片级金刚石散热片的主流制备路线；产业链价值集中于MPCVD生长设备、激光切割/CMP精密后加工两大环节，微波源、高真空腔体、高端抛光设备存在技术门槛。企业层面，国机精工依托MPCVD设备自研实力布局产能，四方达通过子公司天璇半导体打通设备-材料一体化产能，部分厂商聚焦热沉产品客户认证，我们以为具备设备自研、大尺寸量产、完整加工实力的厂商将不断拉开成本与交付差距。

下游客户认证周期不及预期，规模化量产良率偏低、成本高企，替代散热路线技术迭代冲击等风险。

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