作者:刁雯蕙 来源:中国科学报 发布时间:2026/5/29 18:08:19
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五年实现产业化、累计融资超2.1亿元
他们给AI芯片装上“毫米级空调”

 

用AI生成图片、剪辑视频,让AI助手实时翻译……随着人工智能(AI)技术的加速落地和快速迭代,随之而来的算力需求不断增长。高性能的AI芯片在高速运算的过程中,算力越高,产生的热量也就越高。如果不能及时有效散热,不仅会影响芯片性能和稳定性,还会影响设备的运行,甚至缩短其使用寿命。因此,如何为AI芯片高效散热,成为了行业内关注的重要技术难题。

针对这一难题,深圳大学教授、锐盟半导体创始人黎冰团队给出了一个新的解决方案——他们成功研发一种新型压电主动式散热微系统,仅0.1毫米厚的压电陶瓷,可产生每秒两万次高频振动,像压缩机一样主动“搬运”热量, 如同为AI芯片装上一台“毫米级空调”,实现高效散热。

值得注意的是,团队基于前期的技术基础,从2021年开始推进科研成果的产业化工作,仅仅用了五年时间,就实现了从样品转变为了量产的产品。如今团队与合作者共建的首条用于3C端侧终端主动式散热的微泵液冷产线实现了月产能近百万台,并在东莞松山湖搭建了量产示范线。

黎冰。深圳大学供图

攻克AI芯片散热难题

过去,传统用于手机、平板、电脑的芯片散热材料,如石墨烯、VC均温板、电风扇等,当芯片发热的时候,通过热传导或空气对流将热量从芯片表面扩散出去,更像是“贴退烧贴”。但在AI时代,这种被动散热的方式已逼近物理极限,无法支撑AI芯片飙升的功耗。

传统用于散热的风扇存在尺寸大、噪音高、寿命短等问题。随着越来越多的算力下沉到终端设备,AI手机、智能穿戴、人形机器人等端侧AI设备的兴起,让AI芯片的散热问题变得更加突出。“消费者希望设备越来越轻、越来越薄,而矛盾的是,芯片却越来越热。”黎冰说道。

2014年,黎冰从香港中文大学博士毕业后,加入深圳大学。在十多年的时间里,黎冰带领团队聚焦数据转换器芯片、MEMS传感与执行微系统芯片、端侧AI SoC芯片、光电融合异质集成微系统芯片等方面开展研究,并取得了一系列技术成果。

针对AI芯片散热的难题,黎冰团队提出了一种新型压电主动式散热微系统,把AI芯片的“被动散热”转换成“主动散热”。

在这个系统中,仅0.1毫米厚的压电陶瓷在高频电信号驱动下,能够产生每秒数万次振动,从而像“微型压缩机”一样主动搬运热量,结合团队自主研发的芯片与AI算法,可以像“变频空调”一样,根据芯片温度动态调节频率。“简单来说,就像是给AI芯片装上了‘毫米级’的智能空调。”黎冰形容道。研究团队攻克了高性能压电陶瓷材料、流体和微机电结构设计、驱动芯片与算法控制、微型器件精密加工工艺、极端环境可靠性测试等多个技术挑战。

新型压电主动式散热微系统应用示意图。深圳大学供图

“它不是一个单独技术,而是多学科长期积累后形成的系统工程。”黎冰介绍。验证效果显示,与传统的芯片散热方案相比,新的技术方案散热效率更高,同等尺寸下换热系数明显提升,可靠性更高,运行噪音更低。另外,集成的散热微泵器件整体厚度低于2毫米,能够适配有超薄需求的终端设备。

黎冰介绍,该技术有望在手机、平板、笔记本电脑、智能穿戴设备,以及面向训练与推理芯片、GPU服务器等超高热流密度设备,汽车电子、半导体设备、高端医疗和工业控制等领域进行应用。

五年实现量产

“一项技术好不好用,必须要用到实际场景中才能知道。”2020年,黎冰作为创始人成立深圳锐盟半导体有限公司。他回忆,团队从2021年正式开展压电主动式散热技术的产业化工作,从实验室样品到形成可量产的产品,花了五年时间。

前两年的时间在实验室阶段,团队实现了样品的原理验证。到后期真正推进到产业化时,他们发现,困难远比预想复杂。

器件在设备中跌落怎么办?高温高湿环境能否长期稳定运行?滚筒测试后器件是否失效?数十万台产品如何保证一致性?良率能不能稳定?“产业和科研,是两套完全不同的逻辑。”黎冰说,与高校和科研机构强调前沿性、原创性不同,产业更关注的交付能力、可靠性、成本以及市场需求等。

为此,团队不断在实验室与生产线之间往返迭代。学校负责原理验证与前沿预研,公司负责产品定义、工艺开发与客户导入,而合作企业飞荣达则承担规模化制造,形成了“预研—产品—上市公司合作量产”的全链条协同模式,让科研成果产业化得以快速推进。“团队中很多的博士生、硕士生是从参与预研开始,一路跟着做到量产。”黎冰说,在推动科研成果产业化的过程中,也培养了一支兼具科研攻关与产业视角的人才队伍。

黎冰团队成员开展数据验证工作。深圳大学供图

2026年,锐盟半导体与飞荣达合作搭建首条微泵液冷产线,规划月产能百万台。“今年会陆续有搭载我们技术的终端产品发布。”黎冰透露,目前,团队研发的新型压电主动式散热微系统已进入多家头部厂商供应链,覆盖手机、平板、光模块、人形机器人等多个端侧场景。

学校“陪跑”,为成果转化“护航”

黎冰回忆,在2022年前后,很多的商用客户还对团队的技术有所存疑。“大家会觉得:电子产品真的需要高效散热吗?会不会噪音很大?寿命可靠吗?”

但变化很快就发生了。随着端侧大模型爆发,AI芯片功耗急剧提升,散热问题迅速成为行业焦点。越来越多厂商开始意识到,仅靠传统被动散热,已经难以支撑下一代AI硬件。

AI技术爆发式的发展,也让黎冰团队多年积累的技术,恰好成为解决芯片散热难题的一把钥匙。在2025年至2026年,团队的技术产业化节奏明显提速。2025年7月,锐盟获得数千万Pre-A+轮投资,一年内完成三轮融资,年度融资规模近亿元。

今年一月,在美国举办的2026年国际消费电子展上,黎冰团队联合传音公司首次发布了应用于智能手机的压电风扇技术。今年4月,锐盟又完成近亿元A轮融资。目前已累计获得融资超2.1亿元。

“在压电散热技术方面,我们与国外的差距并不大。经过五年的迭代优化,现在核心指标已经部分超越,成本降低了三到四成,整体差距不到一年。”黎冰说道。

在黎冰看来,技术得以快速推进产业化,一方面得益于国内旺盛的产业创新需求,另一方面,则是粤港澳大湾区强大的制造体系和产业协同创新能力。“美国不可能拥有这样完整的制造链条和响应速度。”他说。

依托深圳大学射频异质异构集成全国重点实验室等平台,为团队的基础研究和技术攻关提供了必要的硬件保障。另外,学校通过科技成果作价入股的方式,即明确了知识产权归属,也为项目产业化构建了长效赋能机制。“这种长期陪跑的模式,既能让我们安心地做技术迭代,也为后续的成果转化工作提供了可参考复制的经验。”黎冰表示。

未来,黎冰团队还将继续持续加大研发投入,推进单晶PZT材料、硅基MEMS泵驱两相技术等关键突破。他们计划建设年产千万套的制造示范线,并加速推动相关技术向AI服务器、汽车电子等领域拓展。


 
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