«Индустриальные зубы» продаются на ура!

Являясь самым твердым веществом в природе, алмаз давно получил прозвище «зубы промышленности», и его основное применение ранее было сосредоточено в сферах резки и износостойкости. Однако за последние два года благодаря развитию инфраструктуры вычислительных мощностей, обусловленному искусственным интеллектом, применение алмаза для отвода тепла резко выросло — из промышленного абразива, продаваемого тоннами, он превратился в высокотехнологичные «термоинтерфейсные пластины для чипов», реализуемые поштучно.

Хэнань: взрывной рост применения алмазов для отвода тепла, предприятия активно расширяют производство

Хэнань — это крупнейший в Китае регион по производству алмазов с самой совершенной производственной цепочкой. В одном из алмазных предприятий города Сюйчан, Хэнань, руководитель показал журналисту принцип отвода тепла алмазом. Известно, что алмаз обладает выдающейся теплопроводностью — его способность к проводимости тепла в 5 раз выше, чем у меди, и в 10 раз выше, чем у кремния. 

С учетом стремительного роста спроса на вычислительные чипы потребности и требования к отводу тепла для крупных серверов становятся все выше, а исключительная теплопроводность алмаза привлекла повышенное внимание отрасли. В феврале этого года Nvidia объявила, что следующее поколение GPU-чипов полностью перейдет на новое решение охлаждения с применением «алмазных композитов + жидкостное охлаждение». 

Профессор Ли Чэнмин, Институт новых материалов Пекинского университета науки и технологий: По мере роста вычислительных возможностей искусственного интеллекта чипы становятся трехмерными, и алмаз как материал для охлаждения становится незаменимым выбором. 

После процессов выращивания, шлифовки, полировки и резки алмаз обрабатывается в радиаторы. Руководитель предприятия отметил, что для удовлетворения устойчивого спроса с февраля этого года предприятие запустило новую производственную линию по изготовлению 8-дюймовых алмазных радиаторов. На данный момент производство загружено полностью, а годовая мощность превышает 20 000 пластин.

Журналисты посетили несколько алмазных предприятий Хэнани, и руководители всех компаний сообщили, что активно расширяют производственные мощности по направлению термоменеджмента. 

Фан Хайцзян, председатель совета директоров компании Henan Sifangda Superhard Materials Co., Ltd.: При таком уровне спроса на радиаторы наша текущая производственная мощность далеко не покрывает рыночные потребности, поэтому недавно мы запланировали строительство нового завода и рассчитываем завершить этот проект и запустить его в эксплуатацию до конца следующего года. 

Ци Яньцзе, заместитель директора технического центра компании Yuxi Group Zhongnan Diamond Co., Ltd.: За последние пять лет объем продаж алмазных радиаторов в форме монокристаллов составил 10 млн юаней, а в следующие пять лет этот показатель удвоится. 

Взрывной рост заказов на тесты, расширение сцен применения — формирование цепочки алмазной индустрии охлаждения

По мере активного расширения производства профильными компаниями стремительно формируется промышленная цепочка в сфере алмазных радиаторов, отраслевые стандарты постепенно нормализуются, а число и разнообразие сценариев применения только растет, привлекая к участию всё больше компаний и организаций.

Индустриальные стандарты для алмазных радиаторов переходят в стадию стандартизации. В январе этого года соответствующие органы качества выпустили новый стандарт тестирования для алмазных радиаторов, руководитель отметил, что за последние два года число представленных образцов на тестирование увеличилось в несколько раз.

Шао Тэн, заместитель директора Национального центра по качественной инспекции и тестированию абразивных материалов и инструментов: Основные показатели, которые мы измеряем, — это теплопроводность алмаза и коэффициент теплового расширения. Сейчас количество тестируемых образцов выросло взрывными темпами: как покупатели, так и продавцы увеличили число предоставляемых на проверку изделий. Объем исследований в 2025 году будет в пять раз выше, чем в 2024, а с января по апрель 2026 года уже превысил весь прошлогодний объем.

Известно, что алмазная технология охлаждения не заменяет существующие системы воздушного и жидкостного охлаждения, а представляет собой «инновацию надстроечного типа», когда за счет апгрейда материала и без изменения архитектуры охлаждения осуществляется рост производительности и расширение сфер применения. Сейчас области применения алмазных радиаторов на предприятии непрерывно расширяются.

Кроме того, применение алмазных радиаторов также распространяется на такие передовые области, как телекоммуникационные базовые станции, радиолокационные системы, авиационно-космическая электроника и др. В этих областях требования к термоуправлению особенно жесткие, и профильные предприятия и организации активно инвестируют в новые производственные линии и разработки оборудования. 

Сдерживающий фактор — высокая стоимость. Индустрия алмазных радиаторов фокусируется на снижении себестоимости

Хотя прогнозы по применению постоянно расширяются, между бурным ростом производственных мощностей и конечным использованием по-прежнему есть узкие места. Основной сдерживающий фактор — это стоимость.

По словам представителей отрасли, себестоимость радиаторов из чистого алмаза довольно высока, в то время как у композитов на основе алмаза и меди стоимость значительно ниже — это и есть на данный момент самое выгодное промежуточное решение, которое уже применяется масштабно в отечественных центрах интеллектуальных вычислений.

Чэнь Юйпэн, директор Института функциональных алмазов Государственного машиностроительного алмазного объединения: Себестоимость алмазно-медных композитов составляет от одной пятой до одной десятой от чистого алмаза, а их эффективность по отводу тепла достигает половины от чистого алмаза. По нашим ожиданиям, в этом году начнется серийное производство алмазно-медных радиаторов.

По мнению экспертов, сегодня алмаз проходит путь от «идеального материала лабораторий» до «ключевого материала начальной стадии индустриализации». Его использование начинается с военной и аэрокосмической сфер высокой добавленной стоимости, постепенно проникая в премиальный гражданский рынок, а предельная цель — интеграция с производством полупроводниковых устройств и выход на массовый рынок потребительской электроники.

Лу Пэй, главный аналитик по машиностроительному сектору Исследовательского института China Galaxy Securities: В 2025–2026 годах объем рынка алмазных радиаторов составит около 1 млрд юаней. На сегодня алмаз — единственный материал, применяемый на уровне узловой, упаковочной и модульной интеграции. Если энергопотребление одного чипа превышает 1400 Вт, алмаз становится незаменимым выбором. Как новый материал с самой быстрой скоростью роста на рынке полупроводников, потенциал его оценки может превышать 50-кратную и даже более высокую величину.