AI and Semiconductor computing


AI 与半导体计算场景

场景核心需求

需适配 AI 大模型训练、超算中心超高算力芯片的 1000W/cm² 级超高热流密度、TB 级高速信号互联传输需求,核心解决 AI 芯片过热降频、高速信号传输延迟、数据中心能耗过高等行业痛点,是支撑下一代 AI 算力升级的核心材料。

六大产品具体应用

1、金刚石单晶 / 多晶衬底、热沉:应用于 AI 芯片、GPU/CPU 芯片的衬底与散热热沉、HBM 内存堆叠散热结构。单晶金刚石热沉热导率达 2300W/m・K,可直接键合到 AI 芯片背面,将芯片结温降低 40℃以上,彻底解决高算力芯片的自热效应,避免过热降频,将芯片算力输出提升 30% 以上,使用寿命提升 2 倍,是下一代 AI 算力芯片的核心散热材料。

2、金刚石复合热沉 / 壳体:应用于 AI 服务器电源模块热沉、800G/1.6T 高速光模块壳体、数据中心交换机散热壳体。金刚石 - 铜复合热沉导热率达 1000W/m・K,解决高功率电源模块、高速光模块的散热难题,提升设备的长期运行稳定性;同时壳体的电磁屏蔽性能,降低高速信号的电磁干扰,保障数据中心高速通信的稳定性。

3、M9/M10 覆铜板、TVG 玻璃基板:是 AI 高速互联的核心基础材料,核心应用于 AI 服务器算力主板、高速交换机背板、GPU 互联高速板、HBM 内存基板。M9/M10 覆铜板 Df<0.002、Dk 稳定 3.0~3.8,完美适配 224Gbps/400Gbps PAM4 高速信号传输,大幅降低高速互联的信号损耗与延迟,提升 AI 算力集群的互联带宽与运算效率;同时 700W/m・K 的超高导热率,解决 PCB 板密集排布的散热难题。TVG 玻璃基板应用于高端 AI 芯片 2.5D/3D 先进封装载板,极致的尺寸稳定性与低介电特性,保障芯片与 HBM 内存的高速互联,提升 AI 芯片的算力密度,是下一代 AI 芯片封装的核心材料。

4、定制化金刚石散热模组:是 AI 算力升级的核心散热解决方案,核心应用于 AI 服务器 GPU/CPU 芯片、超算中心算力芯片、大模型训练集群的定制化液冷散热模组。结合 AI 热仿真前置设计,实现 “金刚石热沉 - 微通道液冷板 - 均温板” 一体化散热方案,可应对 1000W/cm² 的超高热流密度,较传统铜水冷板散热效率提升 5 倍以上,彻底解决 AI 大模型训练芯片的过热降频问题,提升算力芯片的满负荷运行稳定性;同时可将数据中心 PUE 值降至 1.1 以下,大幅降低数据中心制冷能耗,是万卡级 AI 算力集群的核心支撑。

5、铝基碳化硅:应用于 AI 服务器机箱结构件、液冷系统散热基座、高速光模块封装基座。轻量化、高刚性的特性,适配 AI 服务器高密度机架安装需求;同时优异的导热性能,提升整机散热效率,进一步降低数据中心制冷能耗。

6、量子金刚石:应用于量子 - AI 混合计算芯片、量子神经网络处理器、超算中心高精度时间同步系统。基于 NV 色心的量子金刚石量子比特,室温下即可稳定工作,无需复杂的低温制冷设备,是构建室温量子计算芯片的核心材料;可与传统 AI 芯片结合,实现量子 - AI 混合计算,在大模型训练、药物研发、密码破解等复杂场景实现指数级算力加速;同时可实现超算中心万卡级集群的皮秒级时间同步,大幅提升算力集群的并行运算效率,是下一代 AI 算力革命的核心支撑。