全球首次!金刚石铜新材料在算力芯片热控领域实现大规模工程应用,中国攻克高密度算力散热世界级难题,为国产超级算力解开“发烧锁”。
很多人不知道,现在AI芯片越做越强,功耗一路飙升,散热已经变成全世界超算都绕不开的难题。打个通俗比方:高性能芯片就像全速狂奔的发动机,算力越强发热量越大;热量散不出去,硬件再强也只能降速“踩刹车”,性能白白受限。过去全球普遍使用纯铜、纯铝散热,性能已经接近物理上限;海外实验室虽然很早就开展金刚石铜相关研究,但长期停留在样品试验阶段,没有在大型算力集群当中实现大规模工程落地。
这款金刚石铜复合材料,由中国科学院宁波材料技术与工程研究所完成材料研发,中科曙光、曙光数创负责散热系统与算力集群集成落地,部署在郑州国家超算互联网核心节点曙光8000集群,相关工程成果将在2026年9月25日开播的纪录片当中解密。科研团队攻克粉体分散、材料复合加工、表面处理多项制造难关,自研3D复合制备工艺,材料热导率突破1000W/mK。它既继承金刚石优异的导热能力,又保留铜易于加工成型的特性,热膨胀系数可以调节,和芯片器件适配性更好,冷热交替工况下不容易产生应力损伤硬件。
简单理解:把导热性能出众的金刚石颗粒和金属铜复合在一起,不用大幅改动现有硬件架构,就可以升级散热模组。这套散热模组把芯片模组传热能力得到显著提升,保障集群内十余万张国产加速卡、超过10亿个电子元器件稳定满负荷运行;集群配套独创“超级隧道”存储技术,缓解海量数据读写拥堵问题。
放眼全球同行,欧美相关方案大多停留在单台服务器样机测试阶段。这次是金刚石铜材料在算力芯片热控领域全球首次大规模工程应用,完成从材料研发、工艺制备再到超算工程落地完整自主闭环,整体达到国际先进水平,对我国算力产业安全形成有力支撑。
该成果并非实验室概念,已经承接真实科研任务。公开可查标杆案例为气象模拟:依托曙光8000算力底座,我国自主MCV大气模式,一小时即可完成全球5公里分辨率、未来10天的天气预报运算,跻身全球气象模拟第一梯队。
这套热控方案未来具备复制推广潜力,可服务材料科学仿真、流体仿真、分子生物医药计算、脑科学研究、工业大模型训练等对算力密度要求很高的科研场景。
目前金刚石铜算力散热行业尚处于规模化验证早期,全球尚未形成成熟的大规模供货市场。我国率先完成超算场景工程实践,积累机房长期运行实测数据,为国产高功率芯片、服务器散热迭代积累工程经验,也可为全球高密度算力基础设施升级提供参考路径。
图1:曙光8000超集群概念示意图(媒体可视化插画,非机房实拍),仅用于科技科普。
图2:金刚石‑铜散热材料样品,来自科研机构公开新闻素材,仅用于科技科普。

