"Przemysłowe zęby" wyprzedane!

Jako najtwardsza substancja występująca w naturze, diament był zawsze określany mianem „zęba przemysłu”. W przeszłości jego zastosowania przemysłowe skupiały się głównie na cięciu i odporności na zużycie. Jednak w ciągu ostatnich dwóch lat, wraz z rozwojem infrastruktury obliczeniowej napędzanej przez AI, eksplodowały zastosowania diamentu w chłodzeniu, a diament z materiału ściernego sprzedawanego na tony stał się „chłodzącą nakładką na chipy” sprzedawaną na sztuki.

Henan: eksplozja zastosowań diamentów w chłodzeniu, przedsiębiorstwa aktywnie rozbudowują produkcję

Henan to kluczowy obszar w Chinach o największych zdolnościach produkcyjnych diamentów i najbardziej kompletnym łańcuchu przemysłowym. W fabryce diamentów w Xuchang, Henan, kierownik przedsiębiorstwa zaprezentował dziennikarzowi zasadę chłodzenia diamentami. Diamenty charakteryzują się doskonałą przewodnością termiczną; ich zdolność przewodzenia ciepła jest 5 razy większa niż miedzi i 10 razy większa niż krzemu. 

Wraz z gwałtownym wzrostem zapotrzebowania na chipy obliczeniowe, rośnie również potrzeba i intensywność chłodzenia w dużych serwerach, a wybitne właściwości przewodzenia ciepła przez diament zaczynają przyciągać uwagę branży. W lutym tego roku Nvidia ogłosiła, że przyszłe generacje GPU będą w pełni wykorzystywać „kompozyt diamentowy + chłodzenie cieczą” jako nową metodę chłodzenia. 

Profesor Li Chengming z Instytutu Nowych Materiałów Uniwersytetu Nauki i Technologii w Pekinie: Wraz ze wzrostem mocy obliczeniowej AI, chipy zmieniają się z płaskich w trójwymiarowe, a diament staje się niezbędnym materiałem chłodzącym. 

Po etapach wzrostu, szlifowania, polerowania i cięcia, diament jest przetwarzany na płytki chłodzące. Kierownik przedsiębiorstwa wskazuje, że aby sprostać rosnącemu popytowi, nowa linia produkcyjna płytek chłodzących diamentowych o przekroju 8 cali została uruchomiona w lutym tego roku. Obecnie produkcja odbywa się na pełnych obrotach, a roczna zdolność produkcyjna wynosi ponad 20 000 płytek.

Dziennikarz odwiedził kilka fabryk diamentów w Henan; kierownicy wszystkich przedsiębiorstw deklarują, że rozszerzają moce produkcyjne w obszarze chłodzenia. 

Prezes Henan Sifangda Superhard Materials Co., Ltd. Fang Haijiang: Z punktu widzenia zapotrzebowania na płytki chłodzące, obecne moce produkcyjne nie są w stanie zaspokoić potrzeb rynku. Niedawno zaplanowaliśmy kolejną nową fabrykę, która powinna być gotowa i uruchomiona do końca przyszłego roku. 

Zastępca dyrektora Centrum Technicznego Yuxi Group Central South Diamond Co., Ltd. Qi Yanjie: W ciągu ostatnich pięciu lat osiągnęliśmy sprzedaż jednokrystalicznych płytek chłodzących diamentowych na poziomie 10 milionów juanów, a w ciągu kolejnych pięciu lat sprzedaż się podwoi. 

Eksplozja liczby testów, rozszerzenie scenariuszy zastosowań - łańcuch przemysłowy chłodzenia diamentami nabiera kształtów

Wraz z aktywnym rozwojem przedsiębiorstw produkujących diamenty, łańcuch przemysłowy związany z chłodzeniem nabiera tempa, standardy branżowe stają się coraz bardziej uregulowane, a scenariusze zastosowań w sektorze końcowym są stale rozszerzane, przyciągając coraz więcej firm i instytucji.

Standardy przemysłowe dla płytek chłodzących diamentowych stają się coraz bardziej regulowane. W styczniu tego roku odpowiednie instytucje kontroli jakości opublikowały nowe normy testowania produktów chłodzących diamentowych. Kierownik informuje, że w ostatnich dwóch latach liczba badań płytek chłodzących diamentowych wzrosła wielokrotnie.

Zastępca dyrektora Narodowego Centrum Kontroli Jakości Ściernych i Narzędzi Szlifujących Xiao Teng: Mierzę dwa główne wskaźniki: przewodność cieplną diamentu i współczynnik rozszerzalności cieplnej. Liczba badań stanowi obecnie eksplozję, a ilość badań zgłaszanych przez kupujących i sprzedających rośnie. Ilość przesłanych próbek do badań w 2025 roku będzie pięciokrotnie większa niż w 2024 roku, a liczba próbek przesłanych w okresie styczeń-kwiecień 2026 roku przekroczy już poziom całego 2025 roku.

Technologia chłodzenia diamentowego nie zastępuje obecnych systemów chłodzenia powietrzem lub cieczą, lecz stanowi „innowację warstwową” — pozwala na poprawę wydajności i rozszerzenie zastosowań poprzez podniesienie jakości materiału bez zmiany istniejącej architektury chłodzenia. Obecnie scenariusze zastosowań przedsiębiorstw produkujących diamentowe płytki chłodzące są ciągle rozszerzane.

Ponadto, obszary zastosowania diamentowego chłodzenia rozprzestrzeniają się również na stacje bazowe komunikacyjne, systemy radarowe oraz elektronika lotnicza i kosmiczna. W tych dziedzinach, które stawiają bardzo wysokie wymagania dla chłodzenia, odpowiednie przedsiębiorstwa i instytucje intensyfikują inwestycje w linie produkcyjne i rozwój urządzeń. 

Koszt ogranicza rozwój — przemysł diamentowych płytek chłodzących skupia się na „redukcji kosztów”

Mimo rozszerzającej się perspektywy zastosowań, pomiędzy gorączką rozbudowy na górze łańcucha, a potrzebami zastosowań na dole, wciąż istnieją bariery — najważniejszą z nich jest kwestia kosztów.

Według ekspertów branżowych, koszt czystych diamentowych płytek chłodzących jest wysoki, natomiast koszt materiałów kompozytowych diament-miedź jest relatywnie niższy, co czyni je aktualnie najbardziej ekonomicznym rozwiązaniem pośrednim; centra danych w Chinach już wykorzystują je na dużą skalę.

Dyrektor Instytutu Funkcjonalnych Diamentów China National Machinery Diamond Chen Yupeng: Koszt diamentu-miedzi stanowi jedną piątą do jednej dziesiątej kosztu czystego diamentu, a wydajność chłodzenia stanowi połowę tej czystego diamentu. W tym roku przewidujemy, że diament-miedź (płytki chłodzące) osiągnie masową produkcję.

Branżowi eksperci podkreślają, że diament obecnie przechodzi z „idealnego materiału laboratoryjnego” do „kluczowego materiału w początkowej fazie industrializacji”, zaczynając od wartościowych branż militarnych i kosmicznych, stopniowo przenika do wysokiej klasy rynku cywilnego, a ostatecznym celem jest połączenie z elementami półprzewodnikowymi i wejście na szeroki rynek elektroniki konsumenckiej.

Główny analityk branży maszynowej Instytutu Badań China Galaxy Securities Lu Pei: W latach 2025–2026 rynek diamentowych płytek chłodzących osiągnie około 1 miliarda juanów. Diament jest jedynym materiałem, który może być stosowany na trzech poziomach: węzłów, obudów i modułów. Przy zużyciu mocy przez pojedynczy chip przekraczającym 1400 W — diament jest koniecznym wyborem. Jako najszybciej rozwijający się nowy materiał w sektorze półprzewodników, poziom wyceny może osiągnąć ponad 50-krotność obecnego poziomu, a nawet więcej.