金刚石进入GPU冷板:热管理应用有了新进展
Frore Systems把7×7 mm金刚石均热片局部集成在GPU液冷冷板底部热点位置,而非替代整块铜冷板。其公开的温降、功率密度与AI能效数据来自企业资料,尚缺独立复核;材料规格、界面工艺、长期可靠性和客户采用仍待验证。与Akash Systems案例对比时,也应区分产品发布、客户交付和规模商业化证据。
金刚石进入GPU冷板:热管理应用有了新进展
10月7日,美国散热技术公司Frore Systems发布了一款名为LiquidJet Diamond的GPU液冷冷板。与普通液冷冷板不同,这款产品在冷板底部集成了金刚石均热片(Diamond Spreader),利用金刚石的高热导率改善GPU局部热点的散热。公司公布的性能指标颇为突出:最高可应对770 W/cm²的热点功率密度,相比传统铲齿式冷板,GPU温度降低16—22℃,每瓦电能产生的AI Tokens提高30%—35%。
Frore并不是一家专门生产金刚石的企业。它原本从事电子设备散热技术开发,2025年10月推出了面向数据中心的LiquidJet液冷冷板,通过三维短流道、多级冷却结构,将冷却液优先引导至GPU热点区域。此次发布的LiquidJet Diamond,是在原有冷板技术基础上,进一步引入金刚石材料。
从公开的产品资料来看,金刚石在这套散热系统中的位置值得关注。
Frore并没有尝试用金刚石替代整块铜冷板,而是将金刚石局部嵌入冷板底部,对准GPU热量最集中的位置。产品卡示意图中,金刚石片的尺寸为7×7 mm,而针对NVIDIA GB300的冷板整体外形约为104.6×62×20.4 mm。两者相差很大,金刚石只是冷板中的一小部分。
这种设计思路有一定的现实意义。对于GPU散热来说,芯片不同区域的热流密度并不相同,局部热点可能成为限制芯片性能的关键位置。利用金刚石提高热点区域的热扩散能力,再通过铜冷板中的微流道将热量带走,可以将高价值的金刚石材料用在更需要它的位置,而不必大面积使用金刚石。
Frore公布的770 W/cm²也对应着明确的测试条件:热点面积5×5 mm,入口冷却液温度25℃,最高允许结温95℃,采用PTM7950热界面材料,且为无顶盖封装。按照公司的介绍,原有LiquidJet方案相对传统冷板可使GPU温度下降约12℃,增加局部金刚石均热片之后,热点温度还可进一步降低约10℃。
这些数字目前主要来自Frore自己的技术资料,尚未看到足以独立复核的完整测试报告。尤其是16—22℃的降温和30%—35%的AI能效改善,反映的是整套冷板方案与传统冷板的比较,不能全部算作金刚石材料本身的贡献。不过,公司已经公开了具体的产品结构、材料布置位置和部分测试边界,这比单纯展示一块高热导率金刚石片更接近下游应用。
对于从事CVD金刚石研发和生产的企业,这项进展至少提供了一种可以参考的产品路线:将金刚石加工成适合热点区域的局部均热部件,与现有液冷系统结合,而不是单独向客户推销材料的热导率。
当然,要将这条路线进一步推向规模应用,还有一些问题值得了解。Frore目前并未充分披露所用金刚石是单晶还是多晶、材料厚度、具体供应商,以及与铜冷板的结合工艺。金刚石本身具有较高热导率,但实际散热还会受到材料与芯片、冷板之间界面热阻的影响。不同材料的热膨胀差异,也可能对长期冷热循环可靠性提出要求。对于材料制造商来说,尺寸、厚度、表面质量和批次一致性同样会影响供货能力。
这些问题需要后续产品验证来回答,并不意味着现有方案不可行。Frore已经把金刚石放进了一个明确的GPU冷板设计中,下一步值得关注的是独立系统测试、长期可靠性以及真实客户采用情况。
实际上,在Frore之前,另一家美国企业Akash Systems也在推进金刚石散热进入AI服务器。
Akash的Diamond Cooling技术采用了不同的产品集成路线,具体材料结构与Frore并不完全相同。2024年12月,Akash宣布与印度云服务商NxtGen签署2700万美元的金刚石散热AI服务器合同。2026年2月,公司又宣布向NxtGen交付了采用金刚石散热技术的NVIDIA H200 GPU服务器,NxtGen随后也通过官方社交账号确认了这项合作与部署。
今年3月,Akash还宣布与服务器制造商MiTAC Computing合作,推出搭载AMD Instinct MI350X GPU的金刚石散热服务器。公司同时披露了3亿美元的首批订单,但最终采购方、实际交付规模和回款情况尚未得到充分的独立确认。
与Frore的冷板产品发布相比,Akash已经提供了具名客户和服务器交付的公开案例。当然,交付并不等于长期可靠性、成本竞争力和大批量商业化都得到证明,现阶段也不能根据两家公司的不同降温数据判断哪种方案更优。
将这两家公司的进展放在一起看,能够发现一个值得金刚石热管理行业注意的变化:海外企业正在把金刚石与现有GPU、液冷冷板和服务器产品结合起来。Frore提供了较为明确的局部金刚石冷板设计,Akash则已经出现实际客户接收服务器的案例。金刚石热管理不再只有材料性能研究和实验室样品,已经有企业尝试沿着具体应用场景开发产品,并推动客户采用。
对于国内正在开发单晶、多晶CVD金刚石热沉片,以及金刚石复合散热材料的企业,这些案例具有参考价值。不同路线的材料需求和加工工艺并不相同,但最终都需要回答下游客户关心的几个问题:材料放在散热系统的什么位置,能改善多少实际温度,是否容易集成,能否长期稳定工作,以及成本能否被应用价值覆盖。
我认为,Frore这次发布LiquidJet Diamond,是一个值得持续关注的行业进展。它为金刚石进入GPU液冷系统提供了新的产品案例,也说明局部热点散热可能成为金刚石发挥材料优势的一个具体场景。至于这一方案最终能走到多大规模,还需要看后续客户验证与批量交付情况。
对于做金刚石热管理的人来说,值得关注的不只是770 W/cm²这个数字,而是越来越具体的产品形态和应用需求。只有材料、加工、界面和系统集成能够相互匹配,金刚石的高热导率才能真正转化为客户愿意采用的散热能力。
主要参考资料
Frore Systems:2026年10月7日官方公告;LiquidJet Diamond产品页及数据卡。
Akash Systems:2024年NxtGen合同公告;2026年2月服务器交付公告;2026年3月MiTAC合作公告;NxtGen官方合作确认。
不确定性说明
- Frore发布的770 W/cm²、温降及每瓦Tokens提升数据来自公司资料,尚未见完整的独立复核报告。
- 16–22℃温降和30%–35%的AI Tokens/W提升比较整套冷板方案,不能全部归因于金刚石。
- 金刚石晶型、厚度、供应商、铜冷板结合工艺、量产能力和客户采用情况尚未充分披露。
- Akash所述3亿美元初始订单的最终采购方、交付规模与回款情况尚无充分独立确认;不同公司的测试条件不宜直接横向比较。
参考来源
- LiquidJet Diamond Coldplates Can Increase AI Factory Profitability by up to 35%|Frore Systems
- LiquidJet Diamond product page and data card|Frore Systems
- Akash Systems signs $27 million contract with NxtGen|Akash Systems
- Akash Systems delivers diamond-cooled NVIDIA GPU servers to NxtGen AI|Akash Systems
- Akash Systems announces diamond-cooled AMD Instinct MI350X servers with MiTAC|Akash Systems
- NxtGen confirms its collaboration with Akash Systems|NxtGen