钻石散热：高算力时代的终极方案，打开AI潜力的钥匙

钻石散热：高算力时代的终极方案，打开AI潜力的钥匙

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在高算力时代，散热问题已成为制约AI和高性能计算（HPC）发展的最大瓶颈。随着芯片功率的不断提升，传统的散热材料和方案已难以满足需求。在此背景下，钻石作为一种理想的半导体材料，其独特的热导性能为解决散热难题带来了新的希望。本文将探讨钻石在高算力时代散热领域的潜力和应用前景。

1. 钻石：半导体领域的"六边形战士"

1.1 散热革命成为AI、HPC时代的最大挑战

散热革命已成为AI、HPC时代的最大挑战。电流通过导体时会生成焦耳热，芯片在运行过程中不可避免地产生大量热量，若无法及时散发，芯片温度将急剧上升，进而影响其性能和可靠性。

热流密度（热通量）指的是每单位面积传递的热量。随着半导体产业遵循着摩尔定律逐步迈向2纳米、1纳米甚至是埃米（Angstrom，1埃=十亿分之一米）级别迈进，尺寸不断缩小，功率不断增大，带来了前所未有的热管理挑战。

同时，云计算、加密计算和人工智能等需求的增长，芯片的TDP（热设计功耗）持续上升。2023年已出现接近1000W的高功率芯片，未来的芯片热流密度可能达到1000W/cm²，热流密度越来越高，摩尔定律受到散热挑战。