金刚石散热材料在 AI 服务器与消费电子两大核心赛道加速落地。算力侧，神达联合 AMD 推出的金刚石散热 AI 服务器已商用，曙光数创兆瓦级金刚石铜浸没液冷整机柜批量交付，Akash 金刚石冷却 GPU 服务器获大额订单；消费端，微星显卡、联想 AI 轻薄本及高端 PC 水冷头纷纷导入金刚石复合方案。随着 AI 高算力硬件迭代，金刚石高导热材料替代空间广阔，产业链具备长期投资价值。
全链路布局：三大应用位置覆盖芯片散热环节
金刚石散热应用覆盖全链路，主要划分为三大板块：
芯片封装内部
单晶金刚石用于 2.5D/3D 封装中介层、GPU 与 HBM 夹层垫片，有效解决堆叠芯片热点堆积问题。
冷板基材
纯金刚石、金刚石铜复合微通道冷板逐步替代传统纯铜冷板，适配超高热流芯片散热需求。
TIM 导热界面材料
包含固态金刚石导热件与金刚石微粉导热硅脂两类路线。其性能优于传统液态金属及相变材料，是英伟达 Rubin 世代液态金属方案淘汰后的中长期升级方向。
需求倒逼升级：高功耗芯片催生金刚石替代空间
当前 GPU 功耗持续攀升，Rubin 世代芯片功耗或突破 2000W，高密度机柜与超算节点对均热、降温及低 PUE 要求大幅提升。金刚石导热系数远超铜材，可快速摊平芯片热点、降低整机热阻、减少算力降频，在 AI 服务器液冷场景中优势不可替代。消费电子端，AI 处理器与高端显卡功耗同步提升，金刚石铜散热模组可实现减重、低温控与低噪音，适配终端升级需求。随着量产工艺成熟与成本下行，渗透率将持续提升。
服务器案例：商用落地显著改善散热与能效
神达联合 AMD、Akash Systems 推出的全球首款商用金刚石散热 AI 服务器，搭载 AMD MI350X GPU。该方案使 GPU 与 HBM 显存显著降温，避免热降频并延长硬件寿命；标准机房算力能效提升，高温环境大模型处理吞吐量增加，制冷能耗近乎清零，单台设备四年最高可带来百万美元增量收益。
曙光数创发布全球首款兆瓦级相变浸没液冷整机柜，核心部件采用宁波赛墨科技自研金刚石铜微通道复合材料，已部署于郑州万卡超算节点。该系统单机柜功率最高 900kW，散热上限 200W/cm²；金刚石铜微通道将导热效率提升 80%，芯片降温约 5℃，整机算力提升 10%，机房 PUE 低至 1.04，大幅节省占地并降低运维 TCO。
液冷板迭代：从纯铜向金刚石复合材料演进
服务器散热进入“液冷时代”，芯片 TDP 从 H100 的 700W 增至 B200 的 1200W，B300 达 1400W，Rubin 或超 2000W。目前机柜内液冷板以纯铜为主，厂商正转向金刚石铜/铝等复合材料。
金刚石均热层搭配金属微通道
金刚石贴附流道侧面或底部，依靠高导热抑制热点。难点在于抛光平整度差易产生空洞、镀层质量难控及热膨胀不匹配易分层，工艺成本高。
一体式微通道冷板
包含纯金刚石与金刚石铜复合两种。纯金刚石直接刻蚀流道，散热性能最佳；金刚石铜兼顾均热与加工成本。共同难点在于刻蚀易造成裂纹与石墨化损伤，装配密封精度要求极高，且纯金刚石脆性大、铜复材界面易分层，量产成本偏高。
TIM 应用：固态与微粉路线并行
行业主流金刚石 TIM 分为两类：一是一体化固态金刚石导热界面件，通过金属化镀膜与精密键合制成，无老化流失风险，冷热循环可靠性突出，适配超高算力 AI 服务器直液冷场景；二是金刚石微粉填充型导热硅脂，将超细微粉掺杂进基体，小幅提升导热系数，工艺简单、成本低。
金刚石兼具纵向高效传导与横向快速摊平热量的双重优势，能从源头抑制芯片热点，大幅削减整机总热阻，这是传统相变材料无法实现的。
封装内应用：解决 2.5D/3D 封装散热难题
AI 芯片普遍采用 2.5D CoWoS 封装，硅中介层导热差导致热点突出；3D 堆叠虽缩短布线，但双层热源叠加引发严重热问题。单晶金刚石（SCD）可针对性化解：在 2.5D 封装中作为均热层贴合中介层背部；在 3D 架构中作为 GPU 与 HBM 间夹层垫片。目前批量落地仍面临大尺寸 SCD 加工与精密抛光成本高等工艺难点。
消费电子应用：轻薄化与高性能兼顾
微星在 2026 台北电脑展展出新一代显卡，采用双层金刚石散热结构：金刚石铜复合底板构建高速导热通道，填充金刚石颗粒的专用显存导热垫改善 HBM 积热，大幅提升散热上限。
德国 Thermal Grizzly 推出 Mycro Direct-Die Diamond 金刚石直触水冷头，专为 AMD Ryzen 9000 系列极限超频设计。产品舍弃传统纯铜，改用超薄人工金刚石片，并通过 CVD 工艺镀金属薄膜解决界面贴合难题。
英特尔押注金刚石解决高算力发热难题
联想 Yoga Slim 7i Aura Edition 是全球首款量产采用金刚石铜散热的消费级轻薄本，搭载英特尔酷睿 Ultra X9 处理器。整机采用石墨烯铝合金 + 金刚石铜双材料架构，导热系数达 600-900W/(m・K)，散热模组减重 30%。
英特尔发布 Intel 18A-P 晶圆制造工艺节点，用于下一代至强"Diamond Rapids"服务器处理器。该节点在相同功耗下性能提升 9%，芯片级热阻降低 20%-40%。英特尔在芯片正面集成新型导热材料，显著降低热阻。
2026 年下半年商业化订单密集落地
金刚石散热材料正处于项目验证向商业化过渡的关键阶段。北美市场，Akash Systems 配合 AMD、NVIDIA 在部分数据中心实测效果显著；国内市场，曙光数创已导入超节点算力机柜方案，多家头部芯片厂商开展上机验证。预计 2026 年下半年，相关商业化订单将在 AI 服务器与高端消费电子领域密集落地。
主流应用形态分为三类：金刚石半导体衬底、金刚石热沉片、内置微通道一体化散热结构。商业化进度排序为：4 英寸以内小尺寸热沉片＞金刚石金属基复合材料＞8–12 英寸大尺寸多晶金刚石薄膜/晶圆热沉。当前规模化落地的核心约束主要来自基材与精密加工的综合成本。
（报告来源：中信建投证券。本文仅供参考，不代表任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）