计算机行业专题研究：金刚石能否解算力芯片的近结散热？

国海证券研究所请务必阅读正文后免责条款部分2026 年 10 月 15 日行业研究评级：推荐(维持)研究所：证券分析师：刘熹S0350523040001liux10@ghzq.com.cn[Table_Title]金刚石能否解算力芯片的近结散热？——计算机行业专题研究最近一年走势行业相对表现2026/10/15表现1M3M12M计算机-5.3%-8.9%-26.7%沪深 300-6.4%-13.0%-9.6%相关报告《超节点研究框架——计算机超节点 OEM 系列专题（推荐）*计算机*刘熹》——2026-09-18《计算机行业专题研究：国产算力的 HBM 供应何解？（推荐）*计算机*刘熹》——2026-09-17《AI ASIC：推理场景优势显著，与 GPU 共筑算力新格局——计算机国产算力专题系列（推荐）*计算机*刘熹》——2026-08-11《计算机行业动态研究：云景气引领 AI 叙事，把握国内算力增长机遇（推荐）*计算机*刘熹》——2026-08-10《计算机行业专题研究：北美 CSP 继续上调资本开支指引，从 AI ROI 角度分析现金流中长期影响（推荐）*计算机*刘熹》——2026-08-05投资要点:本篇报告解决了以下核心问题：在 AI 算力芯片功耗与热流密度持续突破下，金刚石散热的必要性与发展趋势。金刚石是芯片近结散热材料，具备高导热/低膨胀/高绝缘特性金刚石热导率约 2200 W/(m·K)，是铜的 5 倍、硅的 10 倍，热膨胀系数与硅接近，冷热循环下不易开裂脱层。随 2.5D/3D 异构集成普及，芯片表面局部热流密度已超过 1000 W/cm²，单芯片功耗超过 1400W 时传统铜铝已接近物理天花板，金刚石几乎是唯一能够胜任的散热材料。金刚石散热主要有三条技术路线：金刚石铜复合材料、CVD 多晶金刚石热沉片、CVD 单晶金刚石。金刚石铜复合材料热导率 600 至 800，成本仅纯金刚石的 10%至 20%，已在数据中心与 PC 端批量供货。CVD多晶热沉片的热导率为 800W/(m·K)至 1800W/(m·K)，可做大尺寸，处于小 批 量 供 货 与 验 证 阶 段 。 CVD 单 晶 的 热 导 率 为 2000W/(m·K) 至2200W/(m·K)，距离大规模商用仍有较长距离。共同制约是售价高昂与切割、研磨、抛光环节的良率损耗，大面积单晶制备仍受限。金刚石散热产业链分工清晰，供给端成熟度决定市场空间产业链分为三段，上游为原辅材料与专用装备，中游为人造金刚石单晶、微粉、复合粉体等核心材料生产环节，下游覆盖传统工业应用与半导体散热、半导体衬底、培育钻石等高端应用领域。参与企业以黄河旋风、四方达、力量钻石、中兵红箭、国机精工、沃尔德、惠丰钻石等为主。市场空间由供需共同决定。需求端取决于铜基方案极限被主流功耗越过的速度，英伟达与台积电的路线选择提供了最直接的验证。技术端国内大尺寸制备取得突破，8 英寸热沉片产线已规模化量产，12 英寸衬底制备技术已经掌握，4 英寸超薄超平自支撑薄膜解决了翘曲难题。供给端仍以验证和小批量为主，多数企业距规模化量产与稳定营收贡献尚有差距。政策端超硬材料已纳入战略性新兴产业方向，部分高纯度 CVD 金刚石出口管制暂停后海外需求释放。海外龙头实现芯片近端落地，国内材料与系统集成快于器件环节2163739证券研究报告请务必阅读正文后免责条款部分2海外厂商落地集中于芯片近端热界面。台积电对芯片散热贴片开展材料测试，最终选定金刚石。英伟达在 CES 2026 宣布下一代 GPU 采用金刚石铜复合材料与液冷的组合方案。Akash Systems 向 NxtGen AI 交付全球首批搭载金刚石冷却技术的 H200 服务器，据其披露可将 GPU 算力提升约 15%，并可在最高 50℃环境下满负载运行。英特尔 CEO 表示已投资一家人造金刚石晶圆企业。国内材料与系统集成环节已出现可核验的规模化落地，曙光数创在算力芯片热控领域，首次将金刚石铜材料规模化应用于兆瓦级相变浸没液冷整机柜，散热模组已在国家超算互联网核心节点完成集群部署，黄河旋风 8 英寸热沉片产线一期规划年产 2 万片，产品已通过华为、中芯国际等头部企业验证。器件与芯片环节仍停留在专利与论文层面，华为的积累集中于导热材料、键合方法与散热基板方向。行业评级及投资策略：当前金刚石散热整体仍处客户送样与产品认证阶段，大规模订单尚未形成，但 AI 芯片功耗已越过铜、铝散热极限，近结散热需求端具备较强支撑。随着国内 8 英寸热沉片产线投产、高端 MPCVD 装备与大尺寸单晶逐步突破，在需求持续向好、供给成熟度提升的背景下，我们维持对计算机行业的“推荐”评级。相关公司：1）金刚石材料与热沉片：黄河旋风、四方达、力量钻石、中兵红箭、惠丰钻石、沃尔德；2）专用装备：国机精工；3）系统集成与液冷：中科曙光（曙光数创）、英维克、申菱环境、高澜股份；4）散热材料与模组：飞荣达、中石科技、鸿富诚、苏州天脉、思泉新材；5）下游芯片与封测：中芯国际。风险提示：芯片近端键合与界面热阻工艺尚未产业化、下游客户验证与量产进度不及预期、高端 MPCVD 装备供给受限、成本下降与良率改善不及预期、三条路线重复投资与分流、下游议价权偏弱、海外需求受出口管制政策反复影响。证券研究报告请务必阅读正文后免责条款部分3内容目录1、 金刚石是芯片近结散热材料，具备导热/绝缘/耐热特性......................................................................................... 52、 金刚石散热产业链分工清晰，供给端成熟度决定市场空间.................................................................................... 83、 海外龙头率先实现芯片近端落地，国内材料与系统集成快于器件环节................................................................ 114、 投资建议.............................................................................................................................................................. 135、 风险提示.............................................................................................................................................................. 13证券研究报告请务必阅读正文后免责条款部分4图表目录图 1： 芯片封装散热层叠结构与热流路径.......................................................