Diamante de cobre, el nuevo material que busca revolucionar la refrigeración de PC y servidores con 800 W/mK de conductividad térmica

moElement Six (E6) es una empresa que se dedica a los materiales de diamante sintético, y con motivo del Photonics West 2025 presentará un nuevo compuesto que han diseñado: el diamante de cobre. Este material combina diamante con un recubrimiento de cobre, lo que le confiere una alta conductividad térmica y eléctrica, el cual se está estudiando llevar a la refrigeración dentro de la informática. El objetivo principal es abordar los problemas de gestión del calor en los chips más avanzados, buscando mejorar el rendimiento y la fiabilidad en áreas como la IA, HPC y los dispositivos de RF de GaN.

La gestión del calor se ha convertido en un cuello de botella crítico para la industria de los semiconductores y chips, quizás ahora más que nunca. A medida que los dispositivos se vuelven más pequeños y potentes, la disipación del calor generado se complica a misma área, ya que la densidad de potencia aumenta.

Diamante de cobre, el nuevo material que llegará a los sistemas de IA y HPC más potentes del mundo y que podría terminar en PC

Este nuevo material es un halo de esperanza para las empresas de chips y de refrigeración, puesto que puede sentar las bases de una nueva era en disipadores, AIO y refrigeración líquida custom, tanto para PC como para servidores. Y es que se estima que más de la mitad de los fallos en dispositivos electrónicos están relacionados con problemas térmicos.

Además, el consumo energético de los centros de datos, que ya es considerable, va en aumento, lo que subraya la necesidad de soluciones innovadoras en la gestión térmica para garantizar la eficiencia energética y el rendimiento de los dispositivos del futuro.

La propuesta de E6 es una solución que, según afirman, es escalable y asequible para los dispositivos de IA y computación de alto rendimiento de próxima generación. Con esta innovación, la empresa promete mejoras en el rendimiento y la fiabilidad de los dispositivos, además de una reducción en los costes de refrigeración.

Conductividad térmica tremenda, costes asequibles que debería reducirse con el paso del tiempo y su implementación a mayor escala

Este compuesto de diamante de cobre ofrece una conductividad térmica de alrededor de 800 W/mK, lo que lo hace adecuado para aplicaciones de alta exigencia térmica. E6 también destaca que el material ofrece un alto rendimiento a un coste más bajo, buscando facilitar su adopción generalizada. Otro aspecto que señalan es la capacidad de fabricar el material en formas complejas, lo que permitiría una integración en diversas configuraciones de packaging avanzado 2,5/3D.

Esto sería una revolución, puesto que ya no estamos hablando de un sistema de refrigeración externo, sino dentro del propio chip, en concreto en su fase de creación. En cuanto a las ventajas que ofrece este material, se pueden desglosar de la siguiente manera: en primer lugar, se busca una reducción de los problemas derivados de la gestión térmica, evitando cuellos de botella que limiten el rendimiento de los dispositivos.

En segundo lugar, se pretende mejorar la eficiencia con la que se disipa el calor del dispositivo en su conjunto. Como tercer lugar, al controlar mejor la temperatura, se espera un aumento en la fiabilidad y la vida útil de los dispositivos. Ya en cuarto lugar, una mejor gestión térmica podría permitir un aumento en la potencia de salida de los dispositivos sin comprometer su integridad.

Por último y en quinto lugar, se afirma que el material mantiene su rendimiento y estructura incluso después de ser sometido a cambios bruscos de temperatura. Por último, E6 indica que se puede ajustar la composición de cobre y diamante para adaptar las propiedades del material a las necesidades específicas de cada aplicación.

Como un bloque sólido, o un recubrimiento, moldeable y adaptado a las necesidades del cliente

Dicho esto, el material, el diamante de cobre, puede ser usado como recubrimiento o como material puro de unos centímetros, a un coste alto para este último ejemplo, obviamente. Lo interesante es que podría llegar a disipadores de CPU y GPU de gama alta, por ejemplo, como un añadido al típico baño de níquel que, curiosamente, se le da al cobre, por un coste ínfimo, mejorando la capa que toca con el IHS.

De hecho, los propios IHS de Intel y AMD podrían incluir este material por un coste ridículo para las empresas, que pagaríamos todos lógicamente. La última peculiaridad según informa la compañía es que lo pueden producir en distintas formas y con características personalizadas, por si no se necesita tanto diamante, y como material duro que es, se puede perforar, crear escalones o curvas, es muy moldeable.

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