ダイヤモンドが新たな能力を発揮　半導体チップの放熱分野で活躍

(イラストは生成AIで作成)

国機金剛石（河南）有限公司（以下、「国機金剛石」）の機能性ダイヤモンド研究院の実験室では、レーザー切断機があらかじめ設定された経路に沿って、直径4インチの灰色の円盤を精密に切断している。作業台の上に置かれた、この一見すると普通のダイヤモンド・プレートは、特殊な加工を施された後、AI半導体チップのパッケージング工程に送られ、高性能GPUの「冷却シート」となる。経済日報が伝えた。

世界的なAI演算能力インフラの爆発的な成長が進むにつれ、半導体チップの熱流束密度は従来の材料が耐えられる限界を絶えず突破している。長年にわたり業界で広く使用されてきた銅やシリコンなどの従来型放熱材料は、その性能が物理的な限界に近づいており、高出力チップの急速な放熱ニーズに対応することが難しくなっている。こうした背景の下、ダイヤモンドはその優れた物理的特性により、業界の課題を解決する重要な突破口となっている。

河南工業大学ハイテク産業技術研究院の名誉院長で首席科学者を務める栗正新氏は、「ダイヤモンドの熱伝導率は従来の銅材料の4～5倍で、放熱効率がはるかに優れている。また、優れた電気絶縁性も備えているため、チップの中核部分に直接密着させることができ、短絡のリスクを回避できる。そのため、高性能チップの極めて厳しい放熱環境に非常に適している」と語る。

現在、ダイヤモンドを用いた熱管理材料は、実験室での小規模な試験段階を脱し、規模化・産業化直前の段階にある。中泰証券股份有限公司の調査報告書では、2026年の世界の高性能AIチップ向けダイヤモンド放熱シート市場の規模は87億元（1元は約23.7円）に達する見通しで、30年には592億元へと急速に拡大し、複合年間成長率は50％を超えると予測されている。

華福証券有限責任公司の試算では、30年のAI演算能力向けダイヤモンド放熱市場の規模は480億元から900億元に達する見込みだ。さらに、民生用電子機器、新エネルギー自動車、工業などの分野での需要増加も考慮すれば、長期的には1000億元規模の市場が形成される可能性がある。（編集YF）

「人民網日本語版」2026年11月6日