Les matériaux thermiques en diamant bondissent de 87 % alors que NVIDIA adopte le refroidissement des puces IA

Les diamants de synthèse, autrefois relégués au rang d'effet de mode dans la joaillerie, sont désormais valorisés comme un matériau thermique essentiel pour la gestion de la chaleur des puces IA.

Les actions des diamants de synthèse ont bondi de 87 % cette année, la conductivité thermique du matériau — 4 fois supérieure à celle du cuivre — le positionnant comme une solution pour les puces IA dont la densité de puissance dépasse les 150 W par centimètre carré.

« La combinaison des matériaux diamantés et de la puissance de calcul de l'IA constitue une voie importante pour franchir le goulet d'étranglement des performances des puces haut de gamme », a déclaré Zhu Yanhui, directeur général de Chaoying Diamond, après avoir rencontré le PDG de Nvidia, Jensen Huang, lors de sa visite en Chine en 2026.

La conductivité thermique naturelle du diamant, comprise entre 2 000 et 2 500 W/(m·K), dépasse de loin celle du cuivre (environ 400 W/(m·K)) et de l'aluminium (environ 250 W/(m·K)). Son coefficient de dilatation thermique de 1,0 à 1,5 x 10⁻⁶ par Kelvin correspond étroitement à celui du silicium et du carbure de silicium, empêchant le délaminage des interfaces après des milliers de cycles thermiques. Nvidia a déclaré en février que sa prochaine génération de GPU adoptera une solution de refroidissement composite diamant et liquide, et le composite diamant-cuivre de Chaoying Diamond a passé la vérification de la chaîne d'approvisionnement de l'entreprise.

HuaAn Securities estime que le marché mondial de la gestion thermique à base de diamant pourrait atteindre 97 milliards de yuans (13,4 milliards de dollars) d'ici 2032 dans un scénario conservateur, ou jusqu'à 974 milliards de yuans dans un scénario optimiste. Les producteurs chinois contrôlent 63 % de la capacité mondiale de diamant brut de synthèse, soit 25,2 millions de carats, leur conférant un avantage structurel d'approvisionnement alors que la demande passe de la joaillerie au refroidissement des puces.

Les puces IA heurtent un mur thermique

Le problème fondamental à l'origine de cette évolution est simple : plus les puces IA deviennent puissantes, plus elles génèrent de chaleur. Les taux de défaillance des semi-conducteurs augmentent de 2 à 3 fois pour chaque augmentation de 18 degrés Celsius de la température de fonctionnement, selon HuaAn Securities. Dans les scénarios de calcul haute performance, la densité de flux thermique des puces a atteint 150 W par centimètre carré, les applications radar aéroportées dépassant 10¹⁰ W par centimètre carré. Les méthodes de refroidissement traditionnelles — refroidissement par air, puis par liquide, puis par chambres à vapeur — approchent de leurs limites physiques. Le diamant offre une amélioration décisive car il conduit la chaleur 5 fois plus vite que le cuivre et 10 fois plus vite que le silicium.

Les producteurs chinois accélèrent leur passage à l'échelle

Les entreprises chinoises de diamants de synthèse agissent rapidement pour saisir cette opportunité. HuangHeXuanFeng a mis en service en février la première ligne de production chinoise de dissipateurs thermiques en diamant de 8 pouces, avec une capacité annuelle de 20 000 pièces. SiFangDa a déclaré que ses dissipateurs thermiques en diamant ont passé les tests des clients étrangers et sont entrés en phase d'approvisionnement en petits lots, une nouvelle usine étant prévue pour être achevée d'ici la fin de l'année prochaine. LiLiang Diamond a indiqué qu'elle « ressent clairement » une augmentation continue de la demande en aval, plusieurs entreprises de semi-conducteurs domestiques cherchant activement à obtenir des échantillons et à effectuer des tests. ZhongBingHongJian a réalisé une production en petits lots de dissipateurs thermiques en diamant, tandis que HuiFeng Diamond construit une chaîne industrielle complète couvrant les monocristaux de diamant à haute conductivité thermique, les poudres et les composites métalliques.

La réévaluation s'opère plus rapidement que les revenus. SiFangDa et LiLiang Diamond se négocient respectivement à 179 fois et 157 fois les bénéfices courants au 25 mai, reflétant les attentes du marché concernant un cycle de demande pluriannuel plutôt que la rentabilité actuelle. Nvidia, qui détient 75,9 % du marché des GPU pour serveurs IA selon TrendForce, est l'ancre de la demande — mais la technologie en est encore au stade du développement, 18 à 24 mois étant généralement nécessaires pour passer du laboratoire à la production de masse. Pour les investisseurs, la question est de savoir si les matériaux thermiques en diamant suivront la même trajectoire que le refroidissement liquide, qui a fait bondir les actions concernées de plus de 300 % en 2023 lorsque la consommation électrique des GPU Nvidia a dépassé les 700 watts.

Cet article est fourni à titre d'information uniquement et ne constitue pas un conseil en investissement.