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主题:中国再出王牌!河南平价人造钻石,卡住全球巨头下一代芯片命脉?
爱我中华发表于 2026-01-03 14:15
继稀土出口受限让全球产业链紧张后,这次轮到了人造钻石。对全球科技巨头而言,不仅要满世界搜寻稀土,人造钻石的获取也得排上优先级日程。从老黄的英伟达到各类AI赛道玩家,全都悄悄盯上了这颗曾经只关乎浪漫的“石头”。
让人费解的是,人造钻石在珠宝界早已因产能激增失宠,价格跌跌不休,为何却在工业领域逆势崛起?

答案就藏在每一块AI芯片里。天然钻石与人造钻石在成分上毫无差别,都是纯碳晶体,这也是天然钻石价格崩塌的核心原因,一克拉顶级天然钻石售价能破10万,而批发级一克拉高纯净度人造钻石,1000元就能拿下。
更关键的是,中国早已掌控了全球人造钻石的产能命脉:当前全球95%以上的工业金刚石、63%的培育钻石都来自中国,其中中国90%的工业金刚石和80%的培育钻石产能集中在河南。
单是柘城县一个县,每年生产的金刚石单晶就高达60亿克拉,堪称“全球钻石工厂”。
中国掌控的全球产能格局

很多人没意识到,这颗“平价钻石”早已成为卡住全球AI算力脖子的战略材料。
出口管制的落地本质上是全球科技竞争的必然结果——谁掌握了高端人造钻石的产能和技术,谁就掌握了下一代芯片产业的主动权。

从最新产业数据来看,中国的产能优势还在持续扩大。2025年全球培育钻石毛坯产能约4000万克拉,中国占比超六成,仅郑州就集聚了超百家相关企业,产业规模突破150亿元,毛坯产量占全国30%。
更值得关注的是,中国企业已在技术上实现突破:河南力量钻石此前培育出156.47克拉的钻石原石,刷新全球最大人工培育钻石单晶纪录;新疆、喀什等地的CVD生产线也陆续投产,填补了西部半导体新材料产业空白。这种从产能到技术的全面领先,正是此次出口管制的底气所在。
人造钻石的三大“算力密码”

人造钻石能站上人工智能时代的牌桌,核心靠三大核心特性:超硬、超宽禁带、超强导热性。这三个特性恰好精准匹配了芯片制造的核心痛点,让它从珠宝饰品变身“算力核心材料”。
第一个特性是超硬。芯片制造的抛光环节,要求设备必须将晶圆打磨到原子级平坦光滑,同时自身不能产生磨损杂质,否则会污染芯片影响性能。

作为自然界最硬的物质,钻石无疑是最佳选择——无论是硅基晶圆还是第三代半导体材料的抛光,钻石工具都是无可替代的核心装备,能完美满足超精密加工的要求。
第二个特性是超宽禁带,通俗来讲就是极致稳定性。禁带宽度越大,原子间结合越紧密,化学键越牢固,抗辐射能力也就越强。
在芯片制造最关键的光刻环节,需要用能量极高的极紫外光刻制电路,光刻机的光源系统必须配备能长期承受辐射轰击且不变形的光学窗口。钻石的超宽禁带特性让它成为唯一能胜任这一任务的材料,在极端环境下仍能保持稳定性能。
第三个特性是超强导热,这也是钻石最具颠覆性的优势。当前AI数据中心的电费,一半都花在了芯片降温上,钻石的热导率是硅的13倍、碳化硅的4倍。数据显示,钻石散热方案能让GPU计算能力提升3倍,温度降低60%,能耗降低40%,可为数据中心节省数百万美元冷却成本。

如果能实现钻石晶体管量产,人类距离通用人工智能(AGI)将更近一步。
卡壳的难题与全球竞速:钻石芯片何时普及?

既然人造钻石产能已如此庞大,价格也大幅下降,为何钻石芯片至今未能普及?核心问题只有一个:贵。但这里的“贵”,并非珠宝级钻石的贵,而是芯片级钻石的制备成本高到离谱。
珠宝级人造钻石用高温高压法(HPHT)即可,将石墨在六面顶压机中转化为金刚石颗粒,一周左右就能成型,成本低、效率高,只要肉眼无瑕疵就合格;而芯片级钻石要求内部碳原子100%完美排列,必须采用化学气相沉积法(CVD)——这种工艺像种庄稼一样让钻石逐层生长,对设备要求极高,生长速度却慢得惊人,每小时仅能生长1-2微米,一颗2毫米厚的钻石晶体需要40多天才能长成。
其次成本差异也很大,一张12英寸硅基晶圆价格约150美元,而日本企业生产的2英寸钻石晶圆售价高达4.8万美元,价格相差上百倍。

尽管如此,全球科技巨头仍在疯狂布局,英伟达创始人黄仁勋已对接小李子投资的人造金刚石公司,测试钻石散热GPU,中国也在加速突破,西安交大已实现2英寸单晶金刚石产业化,新疆、黑龙江等地的功能性金刚石工厂陆续落地,预计2026年将实现大规模量产。
业内专家预测,未来3-5年4英寸金刚石衬底有望实现量产,届时钻石芯片的成本将大幅下降。
当钻石不再只是爱情的象征,而是成为算力竞争的核心筹码,这场围绕“终极半导体材料”的竞速赛,早已悄然打响。
回帖(11):
11 # hanxiao129
01-04 14:46
不错的导读,谢谢楼主分享
10 # hanxiao129
01-04 14:43
了解一下内幕
9 # hanxiao129
01-04 14:42
楼主分享非常不错的
8 # z3960
01-04 09:03
谢谢分享
7 # z3960
01-04 09:03
看看一下
6 # 任逍遥
01-04 02:36
不错,了解了
5 # 任逍遥
01-04 02:36
也就看看
4 # 任逍遥
01-04 02:36
来看一下
3 # huwg
01-04 01:14
谢谢分享
2 # huwg
01-04 01:14
了解一下

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