隨著云計算、大數據、物聯(lián)網和數字化轉型等信息技術的應用發(fā)展，全球數據中心市場規(guī)模持續(xù)擴大，2023年達822億美元（+10.04%），預計2025年將達968億美元。中國市場規(guī)模增速顯著，2023年約2407億元（+26.68%），預計2025年將突破3180億元。

一、高算力時代的能耗困局

技術驅動下，數據中心正從傳統(tǒng)存儲向"算力超市"演進，通過部署GPU集群、量子計算節(jié)點等異構算力設施，支撐AI訓練、區(qū)塊鏈驗證等多樣化場景。這一轉型在滿足爆炸式算力需求的同時，也使得數據中心功耗激增，成為全球數字基礎設施面臨的核心挑戰(zhàn)。

2024年，中國智能算力規(guī)模達725.3EFLOPS，同比增長74.1%，增幅是同期通用算力增幅(20.6%)的3倍以上；市場規(guī)模為190億美元，同比增長86.9%。未來兩年，中國智能算力仍將保持高速增長。2025年，中國智能算力規(guī)模將達到1,037.3 EFLOPS，較2024年增長43%；2026年，中國智能算力規(guī)模將達到1,460.3 EFLOPS，為2024年的兩倍。

圖 中國智能算力和通用算力規(guī)模及預測（ 鴻富誠根據公開資料整理）

算力激增下的散熱危機

芯片的物理特性決定了算力提升必然伴隨熱能產出激增。隨著處理器性能的提升，功耗（P）會以平方級增長（P ≈ C×V2×f），而功耗的絕大部分最終會轉化為熱能。無論是高性能計算、AI訓練還是加密貨幣挖礦，算力的每一次飛躍都伴隨著更嚴峻的散熱挑戰(zhàn)。

二、數據中心 的三重散熱 挑戰(zhàn)

1、技術極限突破

芯片算力飆升，風冷散熱效率已達物理極限，高溫導致芯片性能下降，設備壽命縮短。

2、安全可靠性危機

溫度每升高10℃，電子元件失效率增加50%；

現有溫控系統(tǒng)存在3-5秒響應延遲，應急冷卻切換產生保護盲區(qū)；

3、能效經濟性博弈

全球PUE監(jiān)管趨嚴（歐盟要求＜1.3，中國東數西算要求＜1.25）；

液冷技術可降PUE至1.1以下，但初始投資增加。

三、熱界面材料：高算力時代散熱系統(tǒng)的核心樞紐

在數據中心向高算力演進的過程中，解決高性能處理器的散熱問題直接決定了服務器生產力的提升。

盡管液冷技術正逐步取代風冷，為數據中心帶來更高效的降溫解決方案。但真正潛伏在"芯片之下"、決定散熱效率的關鍵角色——熱界面材料（TIM），卻往往被忽視。

熱界面材料性能表現直接決定了：冷板式液冷中60%以上的界面熱阻，成為熱量從芯片傳導至冷板的關鍵瓶頸；浸沒式液冷中材料與介電液的長期穩(wěn)定性，影響系統(tǒng)的可靠性和維護成本。在算力密度持續(xù)攀升的背景下，優(yōu)化TIM的性能已成為提升數據中心能效和可靠性的關鍵突破口。

冷板式與浸沒式液冷中TIM的關鍵挑戰(zhàn)

四、高密度算力數據中心，鴻富誠石墨烯導熱墊片創(chuàng)新散熱方案

隨著數據中心冷板式與浸沒式液冷對TIM（熱界面材料）性能要求的不斷提升，石墨烯導熱墊片憑借其獨特的材料特性成為極具前景的創(chuàng)新解決方案。鴻富誠縱向石墨烯導熱墊片如何突破數據中心液冷系統(tǒng)的關鍵散熱瓶頸？

圖 鴻富誠縱向石墨烯導熱墊片

圖 鴻富誠石墨烯導熱墊片由縱向連續(xù)、高導熱、低密度石墨烯構成

1、界面熱阻優(yōu)化：構建高效熱傳導通路

采用定向排列技術構建連續(xù)熱傳導路徑，導熱性能較常規(guī)熱界面材料提升 10 倍以上；同時依托取向工藝并配合合適封裝壓力，熱阻低至 0.04℃?cm2/W。通過超薄工藝制程，最大可搭配70%使用壓縮量，芯片封裝TIM場景BLT可達0.1mm，縮短熱傳導路徑，進一步降低整體熱阻。

2、材料老化防護：強化耐候性與穩(wěn)定性

多孔結構設計，精準貼合界面形變。內部多孔結構快速響應冷板/芯片表面局部形變，消除裝配間隙，杜絕界面空隙產生，長期使用無泵出風險。

抗蠕變性能：高回彈率與低壓縮應力，在冷板裝配壓力下保持穩(wěn)定貼合，避免因應力松弛導致的熱阻升高。

高可靠性：分別通過鴻富誠內部CNAS認可實驗室及量產客戶實驗室嚴苛的1000h高溫、高低溫沖擊、雙85老化測試，適應數據中心7×24小時運行需求。

圖 鴻富誠石墨烯墊片

3、機械性能強化：適配壓力與沖擊場景

低應力裝配，保護高精度芯片，高回彈率適配CPU/GPU等敏感芯片，減少機械應力導致的微裂紋風險。

4、全生命周期成本優(yōu)勢

規(guī)模化生產降低成本，高品質批量化商用。鴻富誠縱向石墨烯導熱墊片積累多年芯片散熱應用經驗，已實現自動化產線和量產交付，產品品質獲得國內外多家芯片行業(yè)龍頭企業(yè)認可并獲得“質量優(yōu)勝獎”。

冷板式：石墨烯導熱墊片工藝簡單，可實現自動化貼裝，不需要繁雜的工藝，大大節(jié)省封裝時間和設備投入成本。

浸沒式：長壽命設計，不會像硅脂、相變化材料因高溫產生泵出、材料遷移等情況，適合數據中心散熱等大規(guī)模場景。

5、工藝兼容性提升，適配多樣化場景需求

冷板表面粗糙度適應：憑借高壓縮回彈，可覆蓋主流冷板加工精度，接觸熱阻控制能力優(yōu)于傳統(tǒng)導熱材料；

介電液兼容性：石墨烯片層本身化學惰性極強，不會與氟化液與礦物油發(fā)生反應。可滿足氟化液與礦物油的長期浸泡需求，化學穩(wěn)定性優(yōu)于傳統(tǒng)材料。

圖 鴻富誠石墨烯墊片

綜合來看，鴻富誠石墨烯導熱墊片通過材料創(chuàng)新實現了高導熱兼具化學兼容性（與冷板/密封件無腐蝕）和長期穩(wěn)定性，成為應對液冷系統(tǒng)熱界面材料瓶頸的理想選擇，尤其適用于需要高可靠性和超長壽命的數據中心高算力場景。