随想235 散热/液冷中的不同材料的原理和逻辑演绎

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三石而立orz
 · 广东  

昨天一位球友的提问,“关于浸没式液冷的冷却液,以及导热界面材料TIM和金刚石散热这三个冷却板块的材料端,更看好哪个”,我觉得值得聊一波。

笼统讲,这三个材料端都能划到“散热/液冷”板块,相关的概念品种在市场上也都有所表现了,如冷却液的$巨化股份(SH600160)$新宙邦TIM中石科技苏州天脉,金刚石的国机精工力量钻石等。但从散热原理上,它们是有比较大的差异的:

金刚石是利用材料极高的本征导热率,将热量迅速从点传导至面。它不是用来替代液冷的,而是作为“热沉”贴合在芯片最底层。目前主要用于军工、高功率激光器、以及最顶尖的 AI 芯片(如部分实验室阶段的 GaN 器件)。它是效率极限的代表,但受限于成本,短时间内很难在民用级数据中心大规模普及。

TIM(导热界面材料)则是一种无论是液冷还是风冷都要用到的填充材料,只要芯片和散热片之间有物理接触,就需要用到TIM,常见的如导热硅脂、凝胶或液态金属。它的功能是填充芯片与散热器间的微缝隙,消除空气热阻,导热效率中等。现在的趋势是“去硅化”或使用金刚石粉末填充,以提升导热效率。

浸没式液冷是液体直接接触发热源,通过对流换热带走热量。液体比热容是空气的数千倍,换热效率比风冷高百倍。这是系统级的变革,它彻底取消了散热片和风扇,将服务器泡在液体里,其PUE(能源效率比)可以逼近1.0的物理极限。缺点之前聊过,一是氟化液价格昂贵,二是对密封要求极高、系统维护复杂。目前看来是智算中心、超算中心解决高密度散热的最优解,也是未来液冷板块确定性相对较强的增长点。

简单点说,金刚石是在“源头”加速,TIM是“中间”桥梁,冷却液是“末端”搬运。

二级市场的逻辑也不一样:金刚石处于“0到1”前沿逻辑,想象空间巨大但受限于成本和加工难度,有待于技术突破;TIM很成熟,已经是演绎“存量升级”的逻辑了;液冷则受益于AI智算中心的建设速度,传统的冷板液冷将向浸没式液冷过渡,同时由于全球氟化液龙头3M宣布因环保政策退出该业务,存在一定的国产替代逻辑。

各个品种的原理、功能不一致,大A演绎的逻辑也不一致,大家谨慎判断小心筛选。观点不代表股票推荐,仅为思考所得。

流水不争先,争的是滔滔不绝。

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