未來 GPU 的發展方向，居然和鉆石有關系？

近日，一家名為 Akash Systems 的公司已與美國商務部簽署了一份初步備忘錄，通過《CHIPS 法案》獲得 1820 萬美元的直接資金以及 5000 萬美元的聯邦和州稅收減免。

這家公司提出了一項「用鉆石冷卻 GPU」的技術，不僅可以大幅提升服務器的工作效率，也可以給宇宙空間的衛星實現加速。

據稱金剛石的導熱性是銅的五倍，非常適合電子設備散熱。因此如果使用合成金剛石作為芯片基板，利用材料的導熱性更有效地將熱量從處理器中帶走。

鉆石并不導電，因此這種技術被認為是一種「兩全其美」的方案，使用該材料的設備既能夠以傳統方式運行，又具有更高的熱效率 —— 使芯片能夠在比目前允許更低溫度的情況下跑到更大的功率。

Akash 并未詳細說明其金剛石冷卻技術的具體工作原理，但表示已將人造金剛石與氮化鎵等導電材料融合，以將其用作半導體產品的一部分。該公司的方式是從芯片供應商處購買 GPU，然后將其安裝在自己的金剛石 GaN PCB 上。

從長遠來看，該公司可以生產自己的人造金剛石晶圓，供英偉達和高通等制造商用于芯片制造。

雖然這種鉆石冷卻技術的具體工作原理仍處于保密狀態，但在該公司發布的視頻中，仍然有一些簡要的解釋。

它的效率有多高？Akash 表示，他們的技術可以將 GPU 的熱點溫度降低 10 到 20 攝氏度，風扇速度可能降低了 50%，超頻能力提高了 25%，服務器壽命可能延長了一倍，從而為數據中心節省「數百萬美元的冷卻成本」，同時防止熱節流。

同時，溫度降低高達 60%，能耗降低 40%，這些指標相當令人驚訝。相關的技術肯定已經通過了《CHIPS 法案》官員的審查。

另外，Akash 致力于利用其鉆石冷卻衛星無線電徹底改變衛星通信。為此，該公司研究了用于衛星無線電和功率放大器的 GaN-on-Diamond 技術，以部署在衛星中，并帶來諸多增益，具體如下：

• 數據速率提升 5 到 10 倍：增強衛星操作的通信速度；
• 提高可靠性：在具有挑戰性的太空條件下保持穩健的性能；
• 尺寸減小 50% ：降低成本并提高部署靈活性。

該公司聲稱，這些進步有助于改善全球連通性并支持關鍵的太空任務。

對此，印度太空科技初創公司 Pixxel 聯合創始人兼 CEO Awais Ahmed 表示，將 Akash 的 GaN-on-Diamond 無線電集成到自家衛星中是一次變革。金剛石冷卻技術可以確保出色的熱管理，使有效載荷即使在惡劣的太空條件下也能以最佳表現運行。這一進步將能夠以前所未有的效率提供高分辨率高光譜圖像。

我們知道，如今由于制程問題，即使是在消費端，CPU、GPU 的性能升級往往需要依靠功率的提升。由此衍生出的積熱問題讓很多芯片在實際使用時跑不到理論值。鉆石冷卻的方法似乎是一個有前途的解決方案，未來我們的電腦中，難道會出現人造鉆石？