• Diamantul are cea mai mare conductivitate termică dintre toate materialele, depășind cuprul de câteva ori
• Diamond Foundry, Element Six și Akash Systems testează aplicarea sa pentru răcirea cipurilor AI
• Diamantul sintetic este produs prin plasma CVD, depunând atomi de carbon pe substraturi perfect ordonate
• Provocările principale: costurile mari, defectele interfeței cu siliciul și diferențele de dilatare termică
• Dacă tehnologia se maturizează, ar putea reduce consumul energetic al centrelor de date și prelungi durata de viață a cipurilor

În timp ce centrele de date devin tot mai mari și modelele de inteligență artificială mai complexe, problema nu mai este doar viteza de procesare — ci căldura.

Peste jumătate din energia consumată de un cip modern se pierde sub formă de căldură reziduală.

„E un secret murdar al industriei”, spune R. Martin Roscheisen, inginer și CEO al Diamond Foundry, o companie din California care produce diamante artificiale pentru aplicații electronice.

Căldura irosește energie, degradează materialele și scurtează viața cipurilor. În centrele de date, sistemele de răcire pot consuma aproape la fel de mult curent ca serverele în sine. Soluția?

Un material care conduce căldura mai bine decât orice altceva cunoscut: diamantul.

Cum ajută diamantul un cip să respire

Când ne gândim la diamante, ne vin în minte bijuterii, nu procesoare. Dar proprietățile termice unice ale acestui material îl transformă într-un „vis” pentru inginerii hardware.

„Puțini știu că diamantul are cea mai mare conductivitate termică dintre toate materialele — de câteva ori mai bună decât cuprul”, explică Paul May, chimist la Universitatea din Bristol.

Această capacitate de a transporta rapid vibrațiile care poartă căldura provine din legăturile extrem de puternice dintre atomii de carbon.

Într-un diamant, fiecare atom este prins în patru direcții egale, fără slăbiciuni structurale, permițând transferul eficient al energiei termice.

Companii precum Diamond Foundry sau Element Six (filiala De Beers) au început să producă straturi subțiri de diamant care pot fi aplicate direct pe cipurile de siliciu. Acestea acționează ca niște „radiatoare atomice” care disipă căldura instantaneu, împiedicând formarea punctelor fierbinți („hotspots”).

Diamantul nu e doar dur — e și inteligent

În laborator, cercetătorii creează diamante artificiale folosind plasma CVD (Chemical Vapor Deposition) — un gaz fierbinte plin de atomi de carbon care se depun, atom cu atom, într-o rețea perfect ordonată.

Procesul e delicat: dacă atomii nu se aliniază perfect, se formează defecte care reduc conductivitatea.

Diamond Foundry, de exemplu, „păcălește” atomii de carbon să se așeze în structura corectă simulând o bază de diamant perfectă.

Rezultatul este un disc de diamant de câțiva centimetri, neted la nivel atomic, care poate fi atașat de un wafer de siliciu.

„Hotspot-urile dispar complet”, spune Roscheisen. „Căldura se disipă instantaneu.”

Provocarea: cum crești un diamant fără să distrugi cipul

Dar, desigur, nu e totul simplu. Diamantul se formează la temperaturi de peste 700°C, iar siliciul se deteriorează mult mai devreme.

„Orice cristal care preferă temperaturi mari va avea probleme dacă îl forțezi să crească rece”, spune Srabanti Chowdhury, inginer la Stanford University, care conduce un proiect finanțat de DARPA.

Echipa ei încearcă să depună diamant policristalin — mai ușor de produs decât cel monocristalin — la temperaturi reduse, compatibile cu fabricarea cipurilor.

Deși aceste straturi sunt mai ieftine, ele conduc căldura mai slab, pentru că „cristalele” individuale tind să direcționeze fluxul termic vertical, nu orizontal, așa cum ar fi ideal într-un cip.

„E o problemă care exista de mult, dar creșterea explozivă a AI o face urgentă,” spune Chowdhury. „Nu am mai văzut niciodată o nevoie tehnologică devenită atât de critică într-un timp atât de scurt.”

Cine sunt pionierii diamantenelor electronice

Diamond Foundry a devenit una dintre vedetele industriei, producând wafer-uri de diamant monocristalin pentru aplicații de răcire. Compania susține că tehnologia sa ar putea reduce rezistența termică cu până la 50%.

Element Six, deținută de De Beers, produce diamante industriale pentru sateliți și dispozitive radio și acum își adaptează produsele pentru procesoare AI.

În 2025, compania a lansat un material cupru-diamant compozit, mai ieftin decât diamantul pur, dar aproape la fel de performant în disiparea căldurii.

„Cerințele termice ale noilor cipuri de inteligență artificială readuc diamantul în centrul discuției,” afirmă Bruce Bolliger, director de dezvoltare la Element Six.

Când bijuteriile întâlnesc ingineria

În afara companiilor private, și MIT testează metode de lipire a diamantului de siliciu fără a crea rezistență termică între straturi.

„Tehnologia e promițătoare, dar nu e încă validată comercial,” avertizează Evelyn Wang, inginer mecanic la MIT.

Între timp, startup-uri ca Akash Systems din San Francisco susțin că pot reduce temperatura cipurilor AI cu 10–20°C folosind diamante sintetice.

Guvernul american, prin CHIPS Act, a aprobat chiar o finanțare preliminară de 68 de milioane de dolari pentru dezvoltarea acestei tehnologii.

De ce contează: energia digitală e tot mai fierbinte

Într-o lume în care centrele de date consumă din ce în ce mai mult curent — unele estimări arată că AI-ul global ar putea ajunge să folosească 10% din energia electrică mondială până în 2030 — fiecare grad de temperatură contează.

Diamantul nu e doar o soluție de lux, ci o posibilă armă termică împotriva risipirii de energie. Dacă va reuși să fie produs la scară mare și costuri rezonabile, ar putea dubla durata de viață a cipurilor și reduce semnificativ nevoia de răcire activă.

Sau, cum glumea un cercetător din industrie:

„Poate că în viitor, nu-ți vei cumpăra un inel de logodnă, ci un laptop cu diamant.”

Citește și

• Google lansează Gemini 2.5 Computer Use — primul său agent AI care poate naviga pe web ca un om
• Diamantele, noul aliat al cipurilor. Cum poate un cristal prețios să salveze lumea digitală de supraîncălzire
• Google, forțat să dea drumul la Play Store. Curtea Supremă îi taie monopolul asupra plăților din aplicații