Индустрията на AI чипове се сблъсква с термична стена. Процесорите от висок клас вече надхвърлят 1000 W топлинна проектна мощност, като някои полупроводникови устройства от трето поколение достигат плътност на топлинния поток над 500 W на квадратен сантиметър. За да поставим това в перспектива, топлинната плътност на чипа може да надмине тази на дюзата на ракетен двигател. Без адекватно охлаждане, всяко повишаване на температурата с 10 градуса по Целзий намалява производителността на чипа с 3 до 5 процента и намалява експлоатационния живот наполовина, феномен, известен като правилото на 10 градуса в полупроводниковата индустрия.
Решението все повече се крие в един изненадващ материал: синтетичен диамант. Диамантът има най-високата топлопроводимост от всички познати материали от 2000 до 2200 W/(mK), пет пъти повече от медта и осем пъти повече от алуминия. В лабораторни условия изцяло диамантените микроканални радиатори са постигнали разсейване на топлината от 10 000 W на квадратен сантиметър. NVIDIA вече е включила диамантено-силициев карбид композитни материали в своя H200 GPU, постигайки 40 процента подобрение на пиковата производителност без термично дроселиране. AMD по подобен начин пусна своя MI350X AI сървър с диамантени охладителни системи.
Diamond предлага три важни предимства за охлаждане на чипове. Първо, неговият коефициент на термично разширение съответства на силиция, предотвратявайки изкривяване и напукване по време на топлинен цикъл. Второ, като електрически изолатор, диамантът може да контактува директно с повърхностите на чипа без риск от късо съединение, за разлика от металните радиатори, които изискват термична паста за изолация. Трето, химическата инертност на диаманта осигурява стабилна работа в екстремни среди.
Китай доминира в индустрията за синтетични диаманти, произвеждайки 95 процента от общото количество в световен мащаб, като само промишленото производство представлява над 90 процента от световното производство. Общата произведена стойност на индустрията надхвърли 17 милиарда RMB през 2025 г. Китайски изследователи от университета Джилин и университета Сун Ятсен са синтезирали висококачествен шестоъгълен диамант, 40 процента по-твърд от традиционния кубичен диамант с термична стабилност над 1100 градуса по Целзий. Тъй като плътността на мощността на AI чиповете продължава да нараства, китайската индустрия за синтетични диаманти е в позиция да се превърне в незаменима връзка в глобалната верига за доставки на хардуер за AI.