破解散热瓶颈 金刚石材料如何为AI芯片“降温”？

　　浙江在线8月17日讯（记者 戴凯霖）当你刷短视频、用AI生图、对着智能音箱发号施令的时候，可能从没想过——这些再平常不过的操作，背后都有一颗芯片在飞速运转。数据“跑”得越欢，发热就越猛。只是你感受不到那股热量，因为散热系统正在拼命“兜底”。

　　如今，AI把芯片功耗推到了前所未有的高度，传统风冷、水冷都开始捉襟见肘。怎么办？在绍兴上虞，浙江晶盛机电股份有限公司把目光投向了地球上最硬的材料——金刚石。

晶盛机电自研的金刚石热沉片 受访者供图

　　用AI“盯”出一块平整的硅片

　　晶盛机电创立于2006年，如今已是国内半导体装备和化合物衬底材料领域的重要力量，公司年营收超百亿，员工超5000人，其中研发技术人员占比超过20%。

　　走进晶盛的生产车间，半导体硅片加工装备正有序运转。公司抛光设备研究所所长李阳健告诉记者，这些设备搭载了AI视觉系统，能实时“盯着”晶体生长的状态——成像算法捕捉每一个细微变化，一旦工艺出现波动，系统能立刻给出最优调整方案。

　　为什么需要AI来“盯”？因为硅片是芯片的“地基”。芯片制造，始于硅片生长——把高纯度多晶硅熔融后，以极慢的速度拉出一根圆柱状的单晶硅锭，再切割成薄片，这就是硅片。

抛光是硅片制成前的最后一道“精修”，直接决定了这块“地基”平不平、有没有瑕疵，进而影响芯片能否高效工作。抛光工序涉及压力、转速、液体配比等大量变量，彼此耦合、相互牵动，靠人工经验根本调不过来，AI恰恰擅长从海量生产数据里找到最优解。

　　李阳健说，目前公司半导体大硅片加工设备核心生产零部件超95%实现自研国产化，多款抛光、长晶设备性能对标国际一线品牌，间接帮助下游晶圆厂提高了芯片制造良率，也逐步缩小了国内高端硅片与海外产品的技术差距。

2025年5月，晶盛攻克了12英寸导电型碳化硅单晶生长技术难题。在第七届长三角一体化发展高层论坛上，由晶盛领衔组建的长三角集成电路大硅片抛光技术创新联合体，成为绍兴唯一入选的第二批长三角创新联合体。

　　给芯片装一块“散热”金刚石

　　如果说AI视觉系统解决的是芯片“地基”的平整问题，那随着算力需求暴涨，另一个更棘手的问题浮出水面——散热。

　　AI服务器功耗动辄上万瓦，热量却集中在指甲盖大小的芯片区域，传统风冷、水冷的散热效率都已逼近物理极限。晶盛旗下子公司晶信科技，正在尝试用金刚石给AI芯片“退烧”。

　　你可能会愣一下：金刚石？那不是钻戒上的宝石吗？没错，但它还有一个隐藏技能——导热能力极强。晶信科技总经理卢嘉彬打了个比方：风冷像电扇吹人，水冷好比接根水管冲，但如果热量传不出来，外面再怎么降温都事倍功半。芯片发热越来越集中，热量首先要能“传出来”，散热才能真正起作用。普通导热材料导热率仅300-500W/(m·K)，而金刚石能达1000-2000W/(m·K)，提升了数倍。好比给芯片修了一条“高速导热通道”，迅速把热点热量摊开，再交给水冷系统带走。

　　事实上，金刚石兼具高热导率、高硬度、高透光率和耐极端环境等特性，堪称材料领域的“六边形战士”。过去，这些特性主要服务于珠宝、激光雷达等市场；如今，AI正为金刚石打开一个规模大得多的入口。晶盛依托自研MPCVD设备与工艺，已实现高质量金刚石材料的稳定制备，并建设了大尺寸金刚石生产线，聚焦开发面向芯片散热的金刚石热沉片。

晶盛机电自研的金刚石热沉片 受访者供图

　　不过卢嘉彬也坦言，目前金刚石散热在AI服务器上还只是小规模试用，真正的阻碍就是价格。金刚石贵，不是因为稀缺，而是因为“长”得太慢——高质量的金刚石，长一个月可能只产出几片，成本自然居高不下。行业最大的挑战，就是从昂贵的高性能材料，跨越到可复制、可交付、可盈利的工业量产能力。

　　以科技助力一座工业强县突围

　　晶盛的故事，不是孤例。它扎根的上虞，正从传统工业强县加速向新质生产力强县跨越。

　　2025年，上虞全区地区生产总值达1463.6亿元，增长6.8%，增速在浙江39个GDP超千亿的县市区中排名第3，综合实力居全国百强区第27位。全区拥有21家上市公司，数量居浙江第7，形成了“1+2+2”现代化产业体系——绿色化工为传统支柱，新材料和高端装备为新兴产业，具身智能和生物制造为未来产业。

　　这套体系里，具身智能的崛起最引人注目。上虞的逻辑很清晰：不拼算法、不拼算力，拼制造、拼场景。这座拥有全球电机龙头卧龙电驱总部、半导体装备龙头晶盛机电的制造业强区，把突破口聚焦在产业化落地——机器人的关节电机、减速器、传感器，恰恰是上虞产业链里本来就有的东西。

　　截至目前，上虞已集聚智元机器人、优必选、翼菲智能等26家具身智能产业链核心企业，并梳理出10大类工业应用场景，计划投入30亿元用于场景开放和示范建设。

　　晶盛机电所在的半导体赛道，正是上虞“科创+产业”双向赋能的关键落子。全区已累计建立10所余大学研究院，如浙大上虞半导体材料研究中心聚焦12英寸硅单晶材料等集成电路核心基础材料，与晶盛联合攻关多个重要项目。

　　当AI将散热功能从服务器辅助系统，推向制约算力增长的核心瓶颈位置；当一座传统工业强县选择在具身智能赛道上另辟蹊径——这些看似分散的拼图，其实指向同一个方向：从芯片的“地基”到散热的“高速通道”，从一家企业的技术突围到一座城的产业布局，硬科技的较量，终究要落到制造能力、工程能力和系统生态上。晶盛机电，以及它所在的上虞，正在这张图景里，寻找不可替代的位置。