Diamond Foundry, una empresa dedicada a los diamantes cultivados en laboratorio, anunció la primera oblea de diamante monocristalino (SCD, por su sigla en inglés) de 200 mm del mundo. El diamante conduce el calor de manera excepcional, y se estima que es al menos cinco veces más conductor que el cobre.
Los 200 mm corresponden aproximadamente al tamaño de oblea que usan las fábricas de semiconductores para procesos más antiguos. La empresa celebra en su sitio que "el diamante monocristalino entró en la era de la oblea". El anuncio es parte del esfuerzo por fabricar SCD a escala para usarlo en el enfriamiento de semiconductores, ahora que la potencia creciente de los chips de IA trajo también problemas térmicos enormes.
¿Qué tiene de distinto esta oblea?
La oblea de Diamond Foundry se diferencia de otros diamantes de laboratorio porque se produce como una sola pieza monocristalina de alta calidad, y no como una gema policristalina. El monocristal es difícil de fabricar, pero es lo que permite que el diamante sea un conductor térmico de altísima eficiencia sin dejar de ser aislante eléctrico. Esa eficiencia debería ayudar a reducir los puntos calientes, y por eso el SCD aparece como una solución para enfriar chips de IA.
La empresa también mostró un gráfico según el cual ahora se considera posible fabricar una oblea SCD de 300 mm antes de 2030, el mismo tamaño de las obleas que se usan en los nodos de fabricación de punta. Hay que tener en cuenta que la muestra presentada todavía no está pulida, así que le faltan procesos antes de servirle a un fabricante de chips.
Veinticinco años de trabajo
Aunque Diamond Foundry se fundó en 2012, la empresa reconoció el trabajo de científicos que vienen atacando el problema de escala del SCD desde comienzos de los años 2000.
"Este es uno de esos hitos que alguna vez parecieron casi imposibles. Cientos de ingenieros, científicos y técnicos de DF contribuyeron a que llegáramos hasta aquí. Es el resultado acumulado de incontables experimentos, fracasos, inventos, máquinas reconstruidas y aprendizajes durante más de una década", dijo Martin Roscheisen, CEO de Diamond Foundry.
"Stefan y Martin persiguieron este objetivo durante 25 años. Hay muy pocos ejemplos en tecnología de alguien que se aferre a un desafío científico realmente difícil con ese nivel de perseverancia. Siguieron adelante cuando la opinión dominante era que el diamante monocristalino simplemente no se podía fabricar a esta escala. Hoy, la perseverancia se ve en el primer diamante monocristalino de 200 mm de la historia. Y lo mejor de todo es que hace que los 300 mm también sean previsibles."
Otras empresas que apuestan por el diamante
Diamond Foundry no es la única empresa que vio el potencial de los diamantes de laboratorio para enfriar semiconductores:
- Akash Systems obtuvo en 2024 un financiamiento de 18,2 millones de dólares de la Ley CHIPS para producir nitruro de galio fusionado con diamante sintético, que según la empresa baja las temperaturas en 20 °C.
- De Beers Group, conocida por sus minas de diamantes en África, está desarrollando un material compuesto de diamante recubierto de cobre para mejorar la eficiencia de enfriamiento en IA, computación de alto rendimiento y dispositivos de radiofrecuencia de GaN.
- Frore Systems, conocida por su enfriador de estado sólido, está trabajando en placas frías de refrigeración líquida con diamante para las próximas GPU de IA de Nvidia.
