Trong tuần giao dịch vừa qua, cổ phiếu của Zhecheng Huifeng Diamond Technology tăng vọt 51% và SF Diamond tăng 40%, trong khi chỉ số CSI 300 đại diện cho thị trường chứng khoán Trung Quốc chỉ nhích 1%. Điều đáng chú ý hơn là hai công ty này không làm chip, không sản xuất máy chủ và cũng không liên quan gì đến phần mềm trí tuệ nhân tạo. Họ làm kim cương.

Nhưng không phải kim cương để làm nhẫn hay dây chuyền. Các tấm kim cương đơn tinh thể tổng hợp do hai công ty này sản xuất đang được các hãng công nghệ lớn kiểm định và đưa vào sử dụng như vật liệu tản nhiệt cho chip trí tuệ nhân tạo thế hệ mới.

Kim cương nhân tạo mang lại khả năng tản nhiệt tốt đến bất ngờ cho các chip bán dẫn

SF Diamond đã xác nhận bắt đầu xuất hàng tấm tản nhiệt kim cương theo từng lô nhỏ sau khi vượt qua vòng kiểm định của khách hàng nước ngoài. Henan Liliang Diamond cũng công bố khởi động giai đoạn sản xuất đầu tiên của dự án tấm tản nhiệt công suất cao.

Lý do kim cương được để mắt tới nằm ở một con số đơn giản: khả năng dẫn nhiệt của kim cương đạt 2.200 W/mK, gấp 5 lần đồng và hơn 10 lần silicon. Trong khi silicon bắt đầu mất ổn định ở khoảng 150°C, kim cương chịu được đến 1.000°C mà không suy giảm hiệu năng.

Khi các chip trí tuệ nhân tạo ngày càng được tích hợp dày đặc hơn và tỏa nhiều nhiệt hơn, vật liệu tản nhiệt truyền thống như đồng và nhôm đang dần chạm giới hạn.

Các nhà phân tích tại Huayuan Securities nhận định trong một báo cáo tuần này rằng kim cương đang ngày càng được xem là giải pháp thay thế vượt trội, và việc ứng dụng kim cương trong chip trí tuệ nhân tạo và trung tâm dữ liệu đang tiến tới mức đồng thuận của toàn ngành.

Loại vật liệu tổng hợp từ đồng và kim cương tạo nên khả năng tản nhiệt vượt trội cho các module chip, giúp hiệu năng chip tăng thêm khoảng 10%.

Thế nhưng cổ phiếu đồng và nhôm thì không được hưởng lợi từ xu hướng này. Trái lại, cổ phiếu của Aluminum Corp. of China và Jiangxi Copper đã lần lượt giảm khoảng 25% và 28% so với đỉnh hồi tháng 1, sau giai đoạn tăng mạnh nhờ kỳ vọng AI trước đó. Dòng tiền đang rời bỏ các vật liệu truyền thống để tìm đến phân khúc mới có nền tảng kỹ thuật vững chắc hơn.

Ông Duan Bing, nhà phân tích công nghệ và viễn thông Trung Quốc tại Nomura, cho rằng sau hai đến ba năm đổ vốn vào các mảng cốt lõi của trí tuệ nhân tạo như bảng mạch in và module quang học, nhiều quỹ đầu tư đang nhanh chóng xoay sang các phân khúc nhỏ hơn có nền tảng cơ bản mạnh, nguồn cung hạn chế và khả năng định giá cao.

Trung Quốc đang nắm giữ lợi thế rõ ràng trong cuộc dịch chuyển này khi hiện chiếm khoảng 40 đến 50% thị phần kim cương nhân tạo toàn cầu, phần lớn nhờ chi phí sản xuất thấp và năng lực công nghiệp được tích lũy nhiều năm.

Về dài hạn, kim cương nhân tạo còn tiềm năng lớn hơn nhiều so với vai trò tản nhiệt hiện tại. Về mặt lý thuyết, kim cương có thể thay thế hoàn toàn silicon làm vật liệu bán dẫn với tốc độ xử lý lý thuyết lên đến 1-2 terahertz, so với giới hạn 5-6 gigahertz của silicon hiện nay.

Tuy nhiên, rào cản kỹ thuật về pha tạp chất và độ chính xác khắc mạch khiến ứng dụng này vẫn còn trong giai đoạn nghiên cứu, với triển vọng thương mại hóa được giới chuyên gia đặt vào thập niên 2030. Trước mắt, việc làm mát chip vẫn là ứng dụng thực tế nhất, và chính điều đó đang khiến các nhà đầu tư không còn nhìn kim cương như thứ chỉ dùng để tặng nhau trong ngày lễ.