"Dents industrielles" se vendent comme des petits pains !

En tant que substance la plus dure de la nature, le diamant est depuis longtemps qualifié de « dent de l’industrie ». Son utilisation industrielle passée se concentrait principalement dans les domaines de la découpe et de la résistance à l’abrasion. Mais ces deux dernières années, avec le développement des infrastructures de calcul impulsé par l’IA, les applications du diamant pour la dissipation thermique ont explosé, passant du statut d’abrasif industriel vendu au poids à celui de « patch de dissipation thermique pour puce » vendu à l’unité.

Henan : Explosion des applications de dissipation thermique en diamant, les entreprises élargissent activement leur production

Henan est la principale région en Chine en termes de capacité de production de diamant, disposant de la chaîne industrielle la plus complète. Dans une entreprise de production de diamant à Xuchang, dans le Henan, le responsable a expliqué à un journaliste le principe de dissipation thermique du diamant. Il est à noter que le diamant possède d’excellentes propriétés de conductivité thermique : sa capacité de dissipation de chaleur est cinq fois supérieure à celle du cuivre et dix fois celle du silicium.

Avec la croissance rapide de la demande en puces de calcul, les exigences en matière de dissipation thermique des serveurs de grande taille deviennent également de plus en plus élevées. Les excellentes propriétés thermiques du diamant ont attiré l’attention du secteur. En février de cette année, Nvidia a annoncé que la prochaine génération de puces GPU adopterait une nouvelle solution de dissipation thermique combinant « matériau composite en diamant + refroidissement liquide ».

Li Chengming, Professeur à l’Institut de technologie des nouveaux matériaux de l’Université des Sciences et Technologies de Pékin : Avec l’augmentation constante de la puissance de calcul de l’IA, les puces passent du plan au tridimensionnel, et le diamant devient alors un choix indispensable comme matériau de dissipation de chaleur.

Après des procédés de croissance, de polissage, de lustrage et de découpe, le diamant est transformé en dissipateur thermique. Le responsable indique que, pour répondre à la forte demande en aval, une nouvelle ligne de production de dissipateurs thermiques en diamant de huit pouces, construite en février de cette année, est également entrée en service. Actuellement, la production fonctionne à plein régime, la capacité annuelle dépassant 20 000 dissipateurs thermiques.

Des journalistes ont visité plusieurs entreprises de production de diamant dans le Henan, et tous les responsables ont déclaré étendre les capacités de production liées à la dissipation thermique.

Fang Haijiang, président de Henan Sifangda Superhard Materials Co., Ltd. : En ce qui concerne la demande de dissipateurs thermiques, la capacité actuelle ne suffit absolument pas à répondre aux besoins du marché ; nous avons récemment planifié une nouvelle usine et prévoyons que ce projet sera achevé et opérationnel d’ici la fin de l’année prochaine.

Qi Yanjie, directeur adjoint du centre technique de Yuxi Group Zhongnan Diamond Co., Ltd. : Au cours des cinq dernières années, nous avons réalisé un chiffre d’affaires de 10 millions de yuans sur les dissipateurs thermiques monocristallins en diamant ; au cours des cinq prochaines années, ce chiffre doublera.

Explosion de la quantité d’envois pour tests, expansion des applications : la chaîne industrielle de dissipation thermique en diamant prend forme

Avec l’expansion active de la capacité de production par les entreprises liées au diamant, une chaîne industrielle axée sur la dissipation thermique se forme rapidement. Les normes industrielles se normalisent de plus en plus, les applications en aval s’élargissent continuellement, attirant de plus en plus d’entreprises et d’institutions à s’implanter dans ce secteur.

Les normes industrielles pour les dissipateurs thermiques en diamant sont en voie de normalisation. En janvier de cette année, les organismes de contrôle qualité compétents ont publié de nouvelles normes d’inspection pour ces produits. Selon les responsables, la quantité de dissipateurs thermiques en diamant envoyée pour tests a doublé au cours de ces deux dernières années.

Xiao Teng, directeur exécutif adjoint du Centre national d’inspection de la qualité des abrasifs et outils abrasifs : Les coefficients que je mesure concernent principalement deux aspects : la conductivité thermique et le coefficient de dilatation thermique du diamant. Le volume des tests explose actuellement ; le nombre d’échantillons présentés par les acheteurs et les vendeurs augmente sur le marché. Le nombre d’échantillons attendus pour 2025 sera cinq fois celui de 2024, et le volume pour la période de janvier à avril 2026 a déjà dépassé celui de toute l’année 2025.

Il est à noter que la technologie de dissipation thermique en diamant ne vise pas à remplacer les systèmes de refroidissement à air ou à liquide existants, mais constitue une innovation superposée, permettant, sans modifier l’architecture de refroidissement en place, d’améliorer les performances et d’élargir les applications via une évolution des matériaux. À ce jour, les entreprises en aval multiplient les scénarios d’application de la dissipation thermique en diamant.

De plus, les applications de dissipateurs thermiques en diamant s’étendent également à des domaines de pointe tels que les stations de base de télécommunications, les systèmes radar, les dispositifs électroniques aérospatiaux, etc. Face à des exigences extrêmes en matière de dissipation thermique, les entreprises et institutions concernées investissent massivement dans la production et le développement d’équipements.

Le coût limite le développement, l’industrie du dissipateur thermique en diamant travaille sur la « réduction des coûts »

Bien que les perspectives d’application s’étendent, il existe encore des goulets d’étranglement entre la vague d’expansion en amont et les applications en aval ; le principal facteur limitant étant le coût.

Selon les professionnels du secteur, le coût d’un dissipateur thermique en diamant pur est élevé, tandis que celui du matériau composite diamant-cuivre est relativement plus faible ; c’est la solution intermédiaire la plus économique actuellement, déjà utilisée à grande échelle dans certains centres informatiques en Chine.

Chen Yupeng, directeur de l’Institut de recherche sur le diamant fonctionnel de Sinomach Diamond : Le coût du cuivre diamanté est équivalent à un cinquième ou un dixième de celui du diamant pur, pour une efficacité thermique atteignant la moitié de celle du diamant. Cette année, les dissipateurs thermiques en cuivre diamanté devraient passer à la production industrielle de masse.

Les acteurs du secteur estiment qu’actuellement, le diamant évolue du statut de « matériau parfait de laboratoire » vers celui de « matériau clé au début de l’industrialisation », passant des domaines à forte valeur ajoutée tels que la défense et l’industrie spatiale vers le marché civil haut de gamme, avec pour objectif final de combiner ses applications aux dispositifs à semi-conducteurs pour conquérir le vaste marché de l’électronique grand public.

Lu Pei, analyste en chef du secteur mécanique à l’Institut de recherche de China Galaxy Securities : Entre 2025 et 2026, le marché des dissipateurs thermiques en diamant représentera environ 1 milliard de yuans. Le diamant est actuellement le seul matériau applicable à trois niveaux majeurs : le niveau node, le niveau encapsulation et le niveau module. Dans les scénarios où la consommation électrique d’une seule puce dépasse 1400 W, le diamant est un choix incontournable. En tant que nouveau matériau à la croissance la plus rapide dans le domaine des semi-conducteurs, sa valorisation pourrait dépasser 50 fois, voire atteindre un niveau encore supérieur.