曾经，钻石作为爱情的象征被镶嵌在戒指上，如今却因出色的散热性能，成为高端AI芯片领域备受瞩目的材料。英伟达、英特尔、华为等科技巨头纷纷将目光投向钻石，将其纳入下一代高功率芯片的技术规划之中，而年产上亿克拉、有着“人造钻石之都”之称的河南，也因此意外迎来新的发展契机。
资本市场的反应最为迅速。今年以来，河南多家人造钻石上市公司股价大幅上扬，黄河旋风一度涨停，惠丰钻石、四方达、国机精工、力量钻石等也相继跟涨，沉寂多时的人造钻石再次成为市场焦点。
过去几年，钻石市场逐渐萎缩，价格多次大幅下跌，“不结婚的年轻人重创钻石行业”的话题甚至登上热搜。然而到了当下，AI与芯片的故事让钻石迎来新的发展机遇。有投资人士表示，今年行业已从技术验证迈向商业化的关键节点。
随着芯片功耗不断攀升，散热问题成为半导体行业面临的重大挑战。英伟达发布的下一代Vera Rubin芯片功耗高达2300瓦，相当于两台微波炉同时对指甲盖大小的面积全功率加热。为解决散热难题，英伟达创始人黄仁勋积极寻求新方案，在今年1月的访华行程中，他秘密会见了河南超赢钻石科技的创始人朱艳辉，会谈后朱艳辉公开称钻石材料与AI算力的结合是突破高端芯片性能瓶颈的重要途径。
今年7月，英伟达CEO黄仁勋确认，投产的Vera Rubin平台全面采用“金刚石 - 铜复合散热 + 45度温水直液冷”方案，成为全球首个100%无风扇全液冷AI超算平台，且其物料表上已录入国产企业名字。力量钻石通过了英伟达实验室官方验证，产品进入英伟达HGX服务器模组BOM清单。2024年，力量钻石与捷斯奥共建半导体金刚石散热项目，一期产线产品由捷斯奥全额包销，经加工后导入全球AI芯片供应链，适配多种高功耗GPU平台，目前已实现小批量稳定供货。
英特尔也积极布局，英特尔CEO陈立武在近期一场播客访谈中透露，已投资一家做人造金刚石晶圆的公司。华为同样参与其中，为自家昇腾高端训练卡背面低温键合CVD金刚石热沉，还推出“韬定律V2”方案，针对高功耗堆叠场景，在封装上下层加入CVD金刚石散热层，配合层间微米级液冷通道形成主动散热结构，其核心供货方之一是黄河旋风。今年2月，黄河旋风子公司河南风优创的首条8英寸金刚石热沉片生产线在河南投产，年产2万片，8月又与海外头部企业签署销售合同，进入国际顶级半导体供应链，黄河旋风还计划3年内投资20亿元，配置300台MPCVD设备，实现年产大尺寸金刚石热沉片15万片。
其他国内培育钻厂商也纷纷入局。惠丰钻石实现8英寸CVD多晶金刚石热沉片规模化制备，今年5月在包头启动总投资10亿元的CVD金刚石散热项目建设，其高导热金刚石粉体项目已投产，预计年产20吨。四方达依托子公司河南天璇半导体，建成年产200万克拉CVD金刚石产能，相关产品已进入多家头部客户供应链，国内外客户验证进展顺利。
从性能上看，人造钻石或许是高端AI芯片现阶段能找到的“最优散热方案”。金刚石室温热导率约2000到2200W/(m·K)，是铜的5倍、铝的10倍、硅的14倍，且与电绝缘，热膨胀系数与硅高度匹配。有投资人士认为，未来芯片散热场景大概率是石墨烯和金刚石配合使用，石墨烯负责面内均热，金刚石负责纵向导热。
据中泰证券研报预测，2026年全球高端AI芯片用金刚石散热片市场规模约87亿元，至2030年将快速增长至592亿元，年复合增长率超过50%。开源证券等机构测算更为激进，预计从2025年的0.5亿美元增长至2030年的152亿美元，年复合增速214%。目前，金刚石散热材料有金刚石基复合材料、单晶金刚石、多晶金刚石三大路线，不同技术路线量产节奏不同。中信建投研报指出，金刚石 - 铜复合材料兼顾性能与成本，产业化节奏领先，国内外厂商已有相关产品。东北证券认为，短期金刚石 - 铜复合材料量产具备最优业绩弹性，中长期CVD单晶设备与大尺寸晶圆国产替代为核心主线，通过头部算力供应链认证的企业有望迎来估值重估。
从经济角度看，金刚石在散热场景优势明显。今年3月，Akash Systems推出并上市首批采用金刚石冷却技术、搭载AMD Instinct™ MI350X GPU的AI服务器，实测数据显示，搭载金刚石散热后，GPU温度最高降低10℃，数据中心冷却功耗最高降低100%，还可带来最高15%的吞吐量提升，单台金刚石冷却服务器在四年生命周期内最多可额外创造高达100万美元的价值。方正证券报告指出，目前4英寸单晶金刚石散热片价格约4万元/片，平摊到单颗主流AI芯片约花费5714元，对价值数万元的高端AI芯片来说，成本占比约10%到15%，在经济上具备可行性。而且，金刚石热沉片成本正快速下降，核心驱动力来自MPCVD设备国产化，从进口设备的800 - 1200万元降至国产设备的300 - 500万元，降幅超40%。
金刚石散热的产业机会让河南的人造钻石厂商迎来生机，二级市场率先活跃。今年以来，多家头部企业股价大涨，即便经历回调，整体涨幅依然可观，四方达以约296%的涨幅领跑，惠丰钻石、黄河旋风、力量钻石分别跟涨约211%、194%、159%。产品端也有企业发布涨价函，力量钻石称培育钻石价格自2025年四季度起企稳回升，惠丰钻石今年内两次上调工业金刚石售价，调价区间达8%—15%，但原因是上游核心原材料价格连续大幅上涨导致生产成本增加。
然而，这波热潮并未波及珠宝消费市场。走访培育钻品牌线下门店和批发商得知，珠宝类培育钻价格未受影响，甚至有批发商表示今年价格还稍有下降，说明上游培育钻毛坯涨价更多是原材料成本推动叠加产能出清后的周期性修复，散热需求只是“预期助推”，培育钻石供需情况未根本改变，供应过剩、库存积压，品牌和批发商不敢涨价，也暴露出金刚石散热市场还远未成型，资本市场定价跑在了实业前面。
部分企业已进行“产能切换”。今年6月，力量钻石将原计划用于培育钻石智能工厂的10.28亿募资转向金刚石功能材料生产研发建设。惠丰钻石在包头项目里规划的500台MPCVD设备，定位为金刚石散热材料与培育钻石双产线，届时可能根据订单情况优先排产。
查阅企业财报发现，虽然表面经营数据有所好转，今年一季度惠丰钻石扭亏为盈，连续三年巨额亏损的黄河旋风亏损大幅收窄42%，今年上半年力量钻石净利润增长超过两倍，但金刚石散热业务尚未贡献利润。力量钻石发布异动公告称，截止目前，金刚石散热应用场景尚未达到大规模市场化应用阶段，市场化进度存在重大不确定性，未对公司主营业务及收入产生影响。
把金刚石用于AI芯片散热，河南企业面临诸多挑战。这些企业最早做工业金刚石，用于切割、磨削、钻探等工具，后来涌入珠宝市场却遭遇价格战。如今进入AI芯片散热领域，在技术上刚刚起步。东吴证券列出散热市场增长不及预期、客户导入进度不及预期、行业竞争加剧、工艺降本进度受限、技术迭代压力等风险，国泰海通证券提示AI算力需求不及预期、市场渗透率不及预期、工艺成熟度提升不及预期等核心风险。金刚石热沉片要从好材料变成“好生意”，还需跨越产能爬坡、良率提升、客户认证、成本下降等关卡。其中，界面热阻是关键挑战，若金刚石与芯片贴合界面控制不好，散热性能会大大降低，且良率不高会导致生产成本增加，MPCVD设备生产温度高，单晶硅基体冷却易变形，可能导致金刚石散热膜碎裂甚至整批报废。有投资人士谨慎乐观地判断，纯金刚石热沉片可能在2027年左右进入放量期，单晶硅衬底方案需要更长时间，国内企业若能依托供应链和产能优势进一步降低价格，2030年之前拿到10%到20%的全球份额是有可能的，但最终能否成为AI芯片的“救星”，还要看企业财报的业务收入情况。
