2026.09.28 | AC | Thermal | Rubin TIM Materials Expert

摘要

tim2材料：石墨烯和液态金属比较，价值量；rubin tim2材料供应商格局；rubin ultra、Feynman升级情况及价值量变化。 金刚石散热产业进度。

正文

以下内容为专家分享，仅供参考，不构成任何投资建议。

Q&A

在AI服务器的散热方案中，TIM1和TIM2材料分别处于什么位置？目前主要接触的是哪一类？

TIM1材料位于芯片上端与LID（Integrated Heat Spreader）之间，而TIM2材料则应用于LID与冷板之间。

TIM2材料的选型决策权归属何方？是由NVIDIA在设计时指定，还是由ODM厂商决定？

TIM2材料的选型决策权主要由ODM厂商把控。NVIDIA将其产品物料分为Group A、B、C三类。Group A类物料完全由NVIDIA指定，ODM仅负责代工；Group B类物料NVIDIA提供参考设计，ODM需参照执行；而TIM2材料属于Group C类，NVIDIA会提供一份AVL（Approved Vendor List）供应商名单供ODM参考，但ODM也可以自行选择并验证自己的供应商，只是一定需要给AVL名单中公司份额。

rubin机柜中，是否所有ODM厂商统一采用石墨烯片作为TIM2材料？供应商的选择机制是怎样的？

在rubin这一代产品中，所有ODM厂商均采用石墨烯片作为TIM2材料。供应商的选择由ODM自主决定，但NVIDIA要求ODM必须从其AVL供应商名单中至少选择一家，并给予该供应商一定的订单份额。ODM可以自行决定分配给AVL供应商和其自选供应商的具体份额比例。

TIM2材料供应商的选定是在L6级别还是L10/L11级别的服务器组装环节完成？

供应商的选型决策在L6级别完成。

不同供应商的石墨烯产品是否存在显著差异？当前是否存在产能瓶颈？

各供应商的石墨烯产品差异极小，ODM的选择更多取决于与其供应商合作的深度和历史。目前石墨烯片的工艺已相当成熟，不存在产能问题。即使非主要供应商需要扩大产能，也能够快速响应。

用于CPU、GPU和CX9的单片石墨烯TIM2材料的价值量分别是多少？

各家公司采购价略有差异，例示：用于CPU的石墨烯片单价不到9美元，用于GPU的单价约为17美元，用于CX9的单价则不到6美元。CX9芯片的尺寸比CPU小很多，因此价值量较低。

为何最终选择石墨烯而非液态金属作为TIM2材料？对于功耗更高的Vera Rubin Ultra及Feynman平台，石墨烯是否仍能满足散热需求？

目前来看，在Vera Rubin Ultra和Feynman这两代产品中，TIM2材料仍将以石墨烯片为主，其解热能力足以满足这两代芯片的需求，短期内没有出现需要用新型材料替代的迹象。液态金属未被采用主要有三个原因：首先是价格昂贵；其次是具有腐蚀性；最后是工艺复杂，需要做严格的隔离措施以防泄漏污染芯片。目前，液态金属的应用前景更多地体现在TIM1材料上。

石墨烯材料的散热能力极限大约在什么水平？届时液态金属是否是可行的替代方案，其成本如何？

当单芯片功耗超过3,500W时，石墨烯片的散热能力可能会遇到瓶颈，届时可能需要通过掺杂其他材质来提升性能，或者更换为解热能力更强的材料。液态金属届时应能满足散热需求，其解热能力优于石墨烯片。若在TIM2中大量使用液态金属，其单片价值量预计在40至80美元之间。

应用于TIM2的液态金属在工艺成熟度和材料构成上与TIM1有何不同？

应用于TIM2和TIM1的液态金属是同一种材料，均为铟镓合金。目前液态金属的应用工艺尚不成熟，只能少量掺杂在其他材料中进行小批量工艺验证。如果验证成功，未来会逐步提高其在TIM1或TIM2材料中的使用比例。

对于新晋供应商，即使其产品评估结果良好，为何短期内难以切入现有供应链体系？

即使新供应商的产品评估结果不错，也难以快速切入。这主要是因为L6厂选择供应商是基于多方面考量，包括产品品质、产能保障以及长期合作关系。现有的供应商通常都已合作多年，除非当前供应商出现重大问题，否则不会轻易将份额转移给新供应商。新供应商的进入需要时间的积累和沉淀，不可能立即替代原有供应商。

在从Rubin到Rubin Ultra及后续的Fermion平台，若继续使用石墨烯作为TIM2材料，其价值量和技术难度是否会发生变化？

在TIM2应用上，石墨烯片的价值量可能会因为市场竞争而有所下降。这主要源于两个方面：首先，越来越多的供应商掌握了相关生产工艺；其次，随着更多参与者进入该领域，市场竞争加剧，容易导致整体价格水平下降。从技术层面看，在Rubin、Rubin Ultra到Fermion这几代产品中，石墨烯材料本身预计不会有重大变化。

石墨烯散热材料在交换机等其他领域的应用前景和技术演进趋势是怎样的？

石墨烯材料在交换机领域的变化可能更为显著。对于部分800G和全部1.6t交换机，以凝胶材料为主的传统相变片散热能力已显不足，很可能会导入石墨烯片作为散热解决方案。

在交换机应用中，石墨烯散热方案的单颗价值量、芯片尺寸以及主要供应商格局是怎样的？

在交换机应用中，单颗石墨烯散热方案的价值量大约在20美金左右，略高于GPU应用，主要是因为交换芯片的尺寸相对更大。在海外市场，交换机石墨烯散热方案的供应商主要为霍尼韦尔、莱尔德和Henkel等。这些厂商的产品与GPU用的石墨烯片在材质和内部配比上存在一定差异，国内厂商份额暂无份额。

在Rubin Ultra和Fermion平台，相变液冷技术的应用前景如何？冷板技术是否会从单相向相变演进？

在Rubin Ultra和Feynman平台初期，主流散热方案仍将是冷板。冷板技术本身也分为单相冷板和相变冷板。相变冷板目前尚处于研发验证阶段，可能需要两到三年时间才能导入。到了Feynman这一代，随着相变冷板工艺的成熟，有可能会逐步切入应用。

如果未来采用相变冷板方案，哪些环节将受益？是否存在新的增量环节？

采用相变冷板将主要使冷板供应商受益。增量环节体现在冷板内部工艺复杂度的提升，从而推高了产品价值量。这相当于冷板企业自身的技术迭代，从单相升级到相变，工艺复杂性增加，需要投入额外的设备和研发人力，导致成本和售价上升。

金刚石材料在GPU散热领域的应用，例如作为盖板或热沉片，目前有哪些新的进展和变化？

金刚石材料在GPU散热领域主要应用于盖板。当前盖板主要为纯铜材质，但在Rubin Ultra这一代，可能会升级为金刚石与铜的复合盖板。这种复合盖板有多种形式，例如与碳化硅、氮化硅或氮化铝陶瓷复合。此外，将金刚石用作直接接触芯片的热沉片也是一个研究方向，但该方案可能更多地会在Feynman那一代出现，主要形式是与CVD多晶金刚石片复合。