Шокирующая, но реальность! Местные предприниматели из провинции Хэнань, производящие «искусственные бриллианты», готовы создать проблемы для американской отрасли ИИ.
Энергопотребление чипов ИИ быстро приближается к физическим пределам. Потребляемая мощность графического процессора NVIDIA следующего поколения на архитектуре Vera Rubin достигла 2300 Вт. Потолок теплопроводности традиционного медного теплоотвода составляет около 400 Вт/(м·К). При этом плотность теплового потока внутри чипов уже превысила показатели внутренней стенки сопла ракетного двигателя. Инженеры Кремниевой долины отмечают, что закон Мура может погибнуть не из‑за литографических установок, а из‑за законов термодинамики.
Алмаз — единственный материал, способный выдерживать такую экстремальную плотность теплового потока. При комнатной температуре его теплопроводность составляет 2000–2200 Вт/(м·К), что в пять раз выше, чем у меди, и более чем в десять раз выше, чем у кремния. Испытания модулей теплоотвода «алмаз‑медь», проведенные Нинбоским институтом материаловедения Китайской академии наук, показали, что теплопередача чипа увеличивается на 80 %, а производительность — на 10 %. К 2026 году выращенные бриллианты в качестве теплоотводящих пластин уже применяются в новейших серверах ИИ NVIDIA и AMD. Композитная система охлаждения «алмаз‑медь» стала стандартным решением для платформы Rubin.
Со стороны предложения более 90 % мировых мощностей по производству синтетических алмазов сосредоточены в Китае. На долю провинции Хэнань приходится 80 % этого объёма, а только уезд Чжечэн — 60 % всего китайского производства. За последнее десятилетие в Чжечэне оптовые цены на выращенные бриллианты снизились до одной десятой от цен на натуральные бриллианты. Здесь сформировалась самая плотная в мире группа установок CVD и накоплен богатый инженерный опыт. С ростом потребности в тепловом регулировании систем ИИ эта производственная система практически готова к работе.
Тем не менее между возможностью изготовить продукт и получением реальной выручки по финансовой отчётности лежит большой разрыв. Несколько полупроводниковых компаний проводят поставку образцов, научно‑исследовательские разработки и испытания, при этом сроки разработки у разных заказчиков сильно различаются. Несмотря на рост чистой прибыли на 290 % за первые три квартала, этот рост обеспечивался в основном основным бизнесом по производству выращенных бриллиантов; материалы для теплоотвода ещё не приносят существенных доходов от массовых заказов.
Истинное промышленное значение этой трансформации заключается в асимметричной конкурентной ситуации. Соединённые Штаты обладают передовыми возможностями по проектированию графических процессоров, но сталкиваются с ограничениями массового производства из‑за физических тепловых барьеров. В то время как Китай испытывает трудности в сфере высокотехнологичной литографии, он занимает незаменимую позицию базового поставщика по масштабному производству и снижению себестоимости таких экстремальных материалов, как алмаз, без которых зарубежные партнёры не могут обойтись.
Годовой мировой спрос на промышленный алмаз для охлаждения чипов ИИ оценивается в 7–10 миллионов карат, в то время как полная мировая производственная мощность составляет лишь около 8 миллионов карат. Дефицит уже привёл к росту цен на сырьё.
С переходом от продажи ювелирных выращенных бриллиантовпо каратам к продаже теплоотводящих пластин в виде пластин‑вафель производственные мощности Чжечэна только начали работать. Скорость поступления заказов определит, насколько далеко зайдёт это асимметричное стратегическое преимущество.
