鉆石有望成計算機散熱新材,還可延長芯片壽命
【CNMO 科技消息】據(jù)外媒報道,隨著人工智能技術飛速發(fā)展,數(shù)據(jù)中心和消費級電子設備的能耗與散熱問題愈發(fā)嚴峻。計算機運行時會產(chǎn)生大量熱量,為避免過熱損壞,系統(tǒng)常常不得不降低性能,這已成為阻礙計算效率提升的關鍵難題。為解決這一問題,科研人員把目光投向了一種高效散熱材料——實驗室培育的合成鉆石。

研究顯示,合成鉆石的導熱性能超過傳統(tǒng)金屬材料銅五倍多,具有成為下一代散熱解決方案的巨大潛力。目前,像 Diamond Foundry、Element Six 以及斯坦福大學等研究團隊,正在探索將極薄的合成鉆石層直接集成到硅基芯片中的技術方法。在芯片內(nèi)部嵌入這種高導熱材料,能更高效地快速導出熱量,進而提高整體散熱效率。
芯片性能的不斷提升依靠晶體管的持續(xù)微縮與三維堆疊,不過這種高密度設計也加劇了熱量積聚。而鉆石具有獨特的原子結構,每個碳原子與周圍四個碳原子形成強共價鍵,這使其成為自然界中導熱能力最強的材料之一。這種結構便于聲子快速傳遞熱量,能有效避免局部溫度過高,確保芯片在高負載下穩(wěn)定運行。
采用鉆石散熱技術不僅有助于延長芯片使用壽命,還能降低能量損耗,提高設備能效。未來,該技術有望應用于智能手機、筆記本電腦和高性能計算設備,讓設備在更小體積內(nèi)實現(xiàn)更強算力,同時減少對風扇等主動散熱方式的依賴,帶來更安靜、更輕薄的產(chǎn)品設計。
此外,大型數(shù)據(jù)中心引入這項技術后,可大幅降低冷卻系統(tǒng)的電力消耗,減少碳排放,推動綠色計算發(fā)展。在量子計算和高端 AI 加速器等前沿領域,穩(wěn)定的低溫運行環(huán)境也將加快技術突破。雖然目前該技術仍處于研發(fā)和試驗階段,但它的商業(yè)化前景被普遍看好,可能在未來幾年逐步融入主流電子制造產(chǎn)業(yè)鏈。
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