随着云计算、大数据、物联网和数字化转型等信息技术的应用发展，全球数据中心市场规模持续扩大，2023年达822亿美元（+10.04%），预计2025年将达968亿美元。中国市场规模增速显著，2023年约2407亿元（+26.68%），预计2025年将突破3180亿元。
一、高算力时代的能耗困局
技术驱动下，数据中心正从传统存储向"算力超市"演进，通过部署GPU集群、量子计算节点等异构算力设施，支撑AI训练、区块链验证等多样化场景。这一转型在满足爆炸式算力需求的同时，也使得数据中心功耗激增，成为全球数字基础设施面临的核心挑战。
2024年，中国智能算力规模达725.3EFLOPS，同比增长74.1%，增幅是同期通用算力增幅(20.6%)的3倍以上；市场规模为190亿美元，同比增长86.9%。未来两年，中国智能算力仍将保持高速增长。2025年，中国智能算力规模将达到1,037.3 EFLOPS，较2024年增长43%；2026年，中国智能算力规模将达到1,460.3 EFLOPS，为2024年的两倍。
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图 中国智能算力和通用算力规模及预测（ 鸿富诚根据公开资料整理）
算力激增下的散热危机
芯片的物理特性决定了算力提升必然伴随热能产出激增。随着处理器性能的提升，功耗（P）会以平方级增长（P ≈ C×V²×f），而功耗的绝大部分最终会转化为热能。无论是高性能计算、AI训练还是加密货币挖矿，算力的每一次飞跃都伴随着更严峻的散热挑战。
二、数据中心的三重散热挑战
1、技术极限突破
芯片算力飙升，风冷散热效率已达物理极限，高温导致芯片性能下降，设备寿命缩短。
2、安全可靠性危机
温度每升高10℃，电子元件失效率增加50%；现有温控系统存在3-5秒响应延迟，应急冷却切换产生保护盲区；
3、能效经济性博弈
全球PUE监管趋严（欧盟要求＜1.3，中国东数西算要求＜1.25）；液冷技术可降PUE至1.1以下，但初始投资增加。
三、热界面材料：高算力时代散热系统的核心枢纽
在数据中心向高算力演进的过程中，解决高性能处理器的散热问题直接决定了服务器生产力的提升。尽管液冷技术正逐步取代风冷，为数据中心带来更高效的降温解决方案。但真正潜伏在"芯片之下"、决定散热效率的关键角色——热界面材料（TIM），却往往被忽视。
热界面材料性能表现直接决定了：冷板式液冷中60%以上的界面热阻，成为热量从芯片传导至冷板的关键瓶颈；浸没式液冷中材料与介电液的长期稳定性，影响系统的可靠性和维护成本。在算力密度持续攀升的背景下，优化TIM的性能已成为提升数据中心能效和可靠性的关键突破口。
冷板式与浸没式液冷中TIM的关键挑战
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四、高密度算力数据中心，鸿富诚石墨烯导热垫片创新散热方案
随着数据中心冷板式与浸没式液冷对TIM（热界面材料）性能要求的不断提升，石墨烯导热垫片凭借其独特的材料特性成为极具前景的创新解决方案。鸿富诚纵向石墨烯导热垫片如何突破数据中心液冷系统的关键散热瓶颈？
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图 鸿富诚纵向石墨烯导热垫片
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图 鸿富诚石墨烯导热垫片由纵向连续、高导热、低密度石墨烯构成
1、界面热阻优化：构建高效热传导通路
采用定向排列技术构建连续热传导路径，导热性能较常规热界面材料提升 10 倍以上；同时依托取向工艺并配合合适封装压力，热阻低至 0.04℃・cm²/W。通过超薄工艺制程，最大可搭配70%使用压缩量，芯片封装TIM场景BLT可达0.1mm，缩短热传导路径，进一步降低整体热阻。
2、材料老化防护：强化耐候性与稳定性
多孔结构设计，精准贴合界面形变。内部多孔结构快速响应冷板/芯片表面局部形变，消除装配间隙，杜绝界面空隙产生，长期使用无泵出风险。
抗蠕变性能：高回弹率与低压缩应力，在冷板装配压力下保持稳定贴合，避免因应力松弛导致的热阻升高。
高可靠性：分别通过鸿富诚内部CNAS认可实验室及量产客户实验室严苛的1000h高温、高低温冲击、双85老化测试，适应数据中心7×24小时运行需求。
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石墨烯垫片（来源：鸿富诚）
3、机械性能强化：适配压力与冲击场景
低应力装配，保护高精度芯片，高回弹率适配CPU/GPU等敏感芯片，减少机械应力导致的微裂纹风险。
4、全生命周期成本优势
规模化生产降低成本，高品质批量化商用。鸿富诚纵向石墨烯导热垫片积累多年芯片散热应用经验，已实现自动化产线和量产交付，产品品质获得国内外多家芯片行业龙头企业认可并获得“质量优胜奖”。
冷板式：石墨烯导热垫片工艺简单，可实现自动化贴装，不需要繁杂的工艺，大大节省封装时间和设备投入成本。
浸没式：长寿命设计，不会像硅脂、相变化材料因高温产生泵出、材料迁移等情况，适合数据中心散热等大规模场景。
5、工艺兼容性提升，适配多样化场景需求
冷板表面粗糙度适应：凭借高压缩回弹，可覆盖主流冷板加工精度，接触热阻控制能力优于传统导热材料；
介电液兼容性：石墨烯片层本身化学惰性极强，不会与氟化液与矿物油发生反应。可满足氟化液与矿物油的长期浸泡需求，化学稳定性优于传统材料。
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图 鸿富诚石墨烯垫片
综合来看，鸿富诚石墨烯导热垫片通过材料创新实现了高导热兼具化学兼容性（与冷板/密封件无腐蚀）和长期稳定性，成为应对液冷系统热界面材料瓶颈的理想选择，尤其适用于需要高可靠性和超长寿命的数据中心高算力场景。
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