Diamond Foundry, laboratuvarda üretilen elmas tabanlı soğutma çözümleri için önemli bir adım atarak dünyanın ilk 200mm tek kristal elmas wafer örneğini tanıttı. Şirketin öne çıkardığı nokta, bunun yalnızca büyük bir elmas parçası olması değil, yarı iletken üretiminde kullanılabilecek wafer ölçeğine ulaşmış tek kristal bir yapı sunması. 200mm boyutu, özellikle eski üretim süreçlerinde kullanılan wafer sınıfıyla örtüşüyor.
Elmasın burada öne çıkmasının temel nedeni, çok yüksek ısıl iletkenliği. Malzemenin, bakırdan en az beş kat daha iletken olduğu tahmin ediliyor. Bu da özellikle güç tüketimi artan AI hızlandırıcılarında ve yoğun işlem yapan çiplerde oluşan sıcak noktaların azaltılması açısından dikkat çekici. Tek kristal yapı da bu noktada belirleyici; çünkü polikristal elmasa kıyasla hem ısıyı çok verimli iletebiliyor hem de elektriksel yalıtkanlık özelliklerini koruyor.
Şirketin geliştirdiği 200mm SCD wafer, bu yüzden yalnızca bir malzeme gösterimi değil, doğrudan yarı iletken soğutma uygulamalarına ölçeklenebilirlik mesajı taşıyor. Ancak gösterilen örneğin henüz parlatılmamış olduğu belirtiliyor. Yani wafer, çip üreticilerinin kullanabileceği son aşama bir ürün değil; uygun hale gelmesi için ek işleme adımlarından geçmesi gerekiyor.
Diamond Foundry, uzun vadede daha büyük boyutlara da ulaşmayı hedefliyor. Şirketin paylaştığı yol haritasına göre 2030’dan önce D300 tek kristal elmas wafer üretimi mümkün görülebilir. Bu boyut, güncel ileri üretim düğümlerinde kullanılan wafer ebatlarıyla eşleşmesi açısından önemli. Eğer bu ölçek yakalanırsa, elmas tabanlı ısı yönetimi çözümleri daha geniş bir üretim ekosistemine hitap edebilir.
Şirket 2012’de kurulmuş olsa da, tek kristal elmasın büyük ölçeğe taşınması yönündeki çalışmaların kökeni 2000’lerin başına kadar gidiyor. Diamond Foundry yönetimi de bu sonucun, yıllara yayılan deneyler, başarısız girişimler, yeniden tasarlanan makineler ve biriken mühendislik birikiminin ürünü olduğunu vurguluyor.
Bu alanda yalnızca Diamond Foundry çalışmıyor. Akash Systems, 2024’te CHIPS Act kapsamında $18.2 million destek alarak sentetik elmasla birleştirilmiş Gallium Nitride üretimi için kaynak sağladı ve bunun sıcaklığı 20 degrees C azaltabileceğini öne sürdü. De Beers Group da AI, yüksek performanslı bilgi işlem ve GaN RF cihazları için bakır kaplı elmas kompozit malzemeler geliştiriyor. Frore Systems ise Nvidia’nın yeni nesil AI GPU’larına yönelik elmas katkılı su soğutma cold plate tasarımları üzerinde çalışıyor.
