重磅！Frore Systems推出金刚石冷板，正式应用于 GPU 散热

作者：碳方程新材料（山西）有限公司
类别：行业新闻
更新时间：2026-10-16 18:39:34
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近日，美国热管理公司Frore Systems发布LiquidJet Diamond液冷冷板。这款产品并非从零开始，而是在其现有LiquidJet 3D超短回路多级冷板基础上，于冷板底部、GPU裸片热点的正上方，集成了一层7mm×7mm的金刚石晶圆均热片，构成嵌在冷板内部的“热流缓冲层”。

和很多人想象的全金刚石冷板不同，这款产品的思路非常务实：不在整个冷板用金刚石，仅在 GPU 裸片热点的正上方，嵌了一块 7mm×7mm 的金刚石晶圆均热片。

四道工程难关

界面

金刚石热膨胀系数约1 ppm/K，铜接近17 ppm/K，冷热循环下易翘曲、分层。更关键的是，热量要穿过TIM、金属化层、焊层才能进入金刚石，只要中间任何一层的接触热阻没解决，金刚石的超高导热就兑现不成芯片温度的下降。

加工

金刚石是最硬的材料，也最难加工。切割、打孔、与冷板底面共面都依赖激光等专用工艺，而与裸片贴合的平面度和粗糙度直接决定接触热阻——加工精度不到位，理论收益在装配环节就被抹掉一大截。

匹配

金刚石只是把尖锐的点热源摊成平缓的面热源、削掉热流密度峰值，热量最终还得靠下方流道带走。摊热能力必须与冷板换热能力匹配设计，单堆材料解不出这道题；靠加大流量、压低水温硬扛，泵功耗与CDU成本又会反噬PUE与TCO。

落地

大尺寸高质量金刚石片源产能有限、成本不低；热点位置随芯片代际变化，冷板几乎每代都要按目标GPU定制重开工艺。而理想条件下的数据能否在真实机柜复现，目前也缺少统一标准与第三方验证。

Frore 的三层技术逻辑

第一层，多级流道：3D 超短回路依据芯片功耗地图分配冷却液，优先集中冲刷 GPU 热点，再覆盖 HBM 与 SoC 其他芯粒，从 “均匀洒水” 升级为 “精确点射”；

第二层，金刚石均热片：嵌装在冷板底面热点正上方，先把热量横向快速摊开、降低局部热流密度，再交给下方3D短回路喷射液冷带走；

第三层，即插即用设计，规避芯片级重构带来的漫长周期与生态绑定难题，快速适配现有算力基础设施。

目前整个金刚石散热赛道，已经分出了清晰的技术梯队。最容易落地的就是冷板级增强，像 Frore 这种局部嵌入金刚石的方案，不用动芯片生态，推广最快；国内也有厂商在浸没液冷、复合材料冷板里批量应用金刚石材料。更进一步是芯片级重构，直接把金刚石键合到减薄的芯片背面，散热效果最好，但改动太大，普及慢。最上游是材料级供应，国内外厂商都在扩产大尺寸金刚石衬底，降本提良率是核心。

Frore 方案中核心的 7×7mm 金刚石均热片，量产源头依赖高性能 MPCVD 装备。碳方程 MPCVD 设备正是制备这类半导体级金刚石热沉片的国产长晶装备。

碳方程 75200A（915MHz）MPCVD 设备，单炉可稳定量产多达 489 片 7×7mm 规格单晶金刚石，完美匹配 GPU 热点均热片的批量生产需求；设备还可稳定生长 8 英寸大尺寸多晶金刚石，兼顾大尺寸热沉研发与规模化量产。依托微波等离子体无电极污染的技术特性，设备可制备高热导率、低缺陷的金刚石材料，全流程参数闭环可控、工艺配方可固化，支持 24×7 长时间连续稳定运行，有效降低单片金刚石的制造成本。

从材料底层装备出发，碳方程以 “设备 + 工艺” 一体化方案，为 AI 服务器 GPU 液冷、第三、四代半导体热沉等极限热管理场景，持续提供国产金刚石长晶解决方案，助力金刚石从实验室材料走向算力基建大规模应用。