东吴证券(601555)发布研报称,随着AI芯片不断升级,功率密度越来越高,散热问题亟需解决。金刚石凭借其优异的物理性能,是新一代散热方案的重要选择。当前全球多家厂商已经开始布局金刚石散热,国内多家上市公司表示已经开始给下游AI客户送样、测试或者小批量交付。虽然当前金刚石散热仍有一些技术和成本问题需要解决,但产业进展明显加快,有望加速迎来放量。
东吴证券(601555)主要观点如下:
AI芯片功耗提高,金刚石散热成为未来重要解决方案
随着2.5D/3D异构集成技术(如CoWoS、SOIC)的普及,芯片内部的热流密度呈指数级上升。金刚石凭借其无可比拟的物理特性脱颖而出,热导率:是铜的5倍以上,是硅的近15倍。金刚石的CTE约为1.1ppm/K,与硅(2.6ppm/K)较为接近,能够有效降低热循环中的热应力。金刚石散热的技术路径包括四种:金刚石热沉片、金刚石/金属复合材料、CVD金刚石涂层、金刚石材料与微通道液冷集成散热。其中前两个方案落地较快。
行业早期但商业化进展加快
金刚石散热较为早期,各家公司都处于早期技术研发、测试阶段,收入体量较小。但随着金刚石散热在AI芯片中的战略地位确立,全球产业链正加速布局。美国企业在直接键合和系统级应用上占据先发优势,而中国大陆企业则依托在超硬材料领域的深厚积累,迅速向半导体(881121)级金刚石转型。
市场规模超50亿美元
根据普华有策数据,全球服务器液冷总体市场空间将从2026年的125.7亿美元增长至2030年的535.1亿美元。假设2030年金刚石散热价值量占液冷市场的10%,则市场规模有54亿美元。
国内多家公司布局金刚石散热
四方达(300179):金刚石散热片已通过海外客户测试,并进入小批量供货阶段。同时,公司正加快推进沙雅年产2.5万片CVD金刚石散热基地建设。国机精工(002046):民用领域的产品已送样客户,若进展顺利有望在年内有小批量订单落地。力量钻石(301071):多家国内知名半导体(881121)企业、科技企业积极与公司对接金刚石散热产品。公司陆续推进送样、研发、测试等合作。黄河旋风(600172):拟3年内配置300台MPCVD设备,实现年产15万片大尺寸金刚石热沉片,目标将半导体(881121)散热业务打造为第一大主业。沃尔德(688028):设立了金刚石半导体(881121)应用项目部,成功研发出高平整度的12英寸钻石散热晶圆,已形成系列化钻石散热晶圆产品。
相关标的:四方达(300179)、国机精工(002046)、力量钻石(301071)、黄河旋风(600172)、沃尔德(688028)、九州一轨(688485)、中兵红箭(000519)等。
风险提示:技术发展不及预期;金刚石散热方案经济性不够;工艺改良进展不及预期。
