电子行业:摩尔定律放缓增加散热需求 石墨烯散热有望成为更优解

类别:行业 机构:江海证券有限公司 研究员:张婧 日期:2025-04-01

  事件:

      上海微系统所在石墨烯基芯片散热领域取得进展。2025 年2 月28 日,上海微系统所近期在高载热石墨烯膜结构调控和制备领域取得重要研究进展,相关成果发表于《Advanced Science》和《Carbon》。

      石墨烯导热垫与石墨烯散热片近期已在多款产品中应用。近期,暴力熊推出GB202 核心适用KryoSheet 石墨烯导热垫;创见(Transcend) 与宇瞻(Apacer)推出的M.2 SSD 中均配备了石墨烯散热片。

      投资要点:

      上海微系统所在石墨烯基芯片散热领域取得进展。2025 年2 月28 日,上海微系统所近期在高载热石墨烯膜结构调控和制备领域取得重要研究进展,相关成果发表于《Advanced Science》和《Carbon》。上海微系统所成功制备出厚度超110 微米、热导率高达1781W·m-1·K-1的石墨烯膜,较传统方法性能提升16.2%并在降低芯片热点温度方面表现出极大潜力,有效解决了石墨烯膜在厚度增加时热导率急剧下降的难题,为高功率密度电子设备热管理提供了新方案。上海微系统还提出载热量是评估石墨烯膜综合散热性能的指标参数,更适用于石墨烯膜在高功率密度电子器件实际散热应用中的评价。

      多厂商推出芯片级石墨烯导热垫。Thermal Grizzly 暴力熊当地时间1 月31 日宣布面向英伟达GeForce RTX 5090 显卡所用GB202 GPU 核心推出尺寸适配的KryoSheet 石墨烯导热垫套装,售价为22.9 欧元。传统的硅脂基导热膏在长时间应用中存在Pump-Out 挤出效应,而石墨烯导热垫则不存在这一问题,同时导热效能也更为优异。此前国内机电厂商鑫谷也推出了一款石墨烯导热垫片,用于CPU 表面散热器压紧即可完成安装,导热系数宣称能达到130W·m-1·K-1,性能宣称超过多数液态金属。

      多厂商在M.2 SSD 中应用石墨烯散热片。2025 年2 月19 日,创见(Transcend)宣布推出MTE255S M.2 SSD,其最大顺序读取速度为7400 MB/s,最大顺序写入速度为6500 MB/s,采取了石墨烯散热片提供散热。此前宇瞻(Apacer)推出PE4430-R M.2 PCIe Gen4 x4 SSD 中也采取了石墨烯散热片技术,并且厚度仅为0.17mm,适用于各类轻薄移动设备。

      投资建议:上海微系统所近期在高载热石墨烯膜结构调控和制备领域取得重要研究进展,相关成果发表于《Advanced Science》和《Carbon》。并且产业中,石墨烯导热垫与石墨烯散热片近期已在多款产品中应用。目前随着摩尔定律正在逐渐失效,制程的提升带来性能提升的速度在放缓,集成电路功率密度正在不断增加,散热问题已成为制约芯片性能、稳定性和寿命的瓶颈。石墨烯因其优异的导热性能被认为是理想的热管理材料,我们预计未来随着芯片以及各类电子产品对散热性能的要求增加,石墨烯相关散热产品市场规模或将增加,建议关注相关产业链公司中石科技、飞荣达、道明光学。

      风险提示:散热需求不及预期的风险;行业竞争加剧风险;宏观经济风险。