全球AI产业正进入新一轮的爆发式发展,AI大模型参数规模不断扩大,AIGC如破竹之势兴起,数据中心和AI服务器对算力的需求成倍急剧增加。
AI芯片算力进入飞速发展,高功耗问题愈发显著,散热问题成为制约算力发展的瓶颈,影响着最终AI芯片性能能否跑满。昇腾384超节点单台散热需求达559千瓦,英伟达新一代芯片热设计功耗已突破4500W。
当下在数据中心和AI服务器领域,厂商正积极引入高效的液冷技术作为散热的解决方案。OpenAI、华为已在狂建液冷数据中心,字节、阿里等巨头2025年预计液冷采购量同比增加150%。
在智能手机、平板、笔记本电脑运行的AI应用程序也越来越多,即便配备了制程最先进的处理器,仍因为温度升高的问题,导致设备性能越来越慢。实验数据显示,当芯片温度每升高10℃,性能就会直接下降50%,影响非常大。在液冷技术发展如火如荼的时候,一些厂商针对智能手机、笔记本电脑等终端设备应用领域开发了更高效的散热芯片。
手机或电脑处理器过热,会带来六大问题
现在智能手机使用的处理器,制程越来越先进,三星Galaxy S26 UItra、vivo X300、小米16 Ultra等机型甚至已搭载3nm工艺的处理器。

3nm芯片内部至少有百亿级别的晶体管,芯片内部的热量无法迅速有效地传导至外部进行散热,导致整体功耗提升。以搭载第三代骁龙8s处理器的智能手机为例,其NPU算力达50TOPS,功耗密度同比提升40%。虽然说制程越先进,代表性能越强,但受制于芯片内部和外部发热问题,导致其性能无法满分发挥出来。
当智能手机或笔记本电脑的处理器过热,通常会发生以下问题:
阻力增加:处理器芯片作为智能手机或笔记本电脑运行的“大脑”,其温度升高,将会导致大量组件的电阻增加。
阈值电压偏移:处理器过热时,晶体管的物理结构和材料特性会发生变化,直接打破了设计时的Vth平衡,导致阈值电压偏离预设值,进一步导致时序错误和数据损坏。
数据丢失和损坏:如果处理器芯片热到崩溃,存储在RAM中的数据可能会丢失,另一面也会造成非易失性存储器中的存储数据损坏。
内存性能降低:内存访问时间增加,数据传输速率降低,从而影响整体系统性能。
芯片寿命缩短:处理器过热会加速组件的磨损,高温像“催化剂”一样,将芯片寿命的衰减速度加快数倍甚至数十倍。
上面这些问题会导致用户对智能设备的性能和体验出现“断崖式下降”,如设备打开多个应用程序,会出现“转圈加载”、“界面卡顿”等问题;笔记本运行视频渲染、3A游戏,或手机玩大型手游时,出现游戏掉帧,严重时直接闪退;键盘、鼠标可能出现按键延迟、不灵敏。
所以智能手机或笔记本电脑虽配备最先进的处理器,散热问题没处理好,也无法用上那先进的性能。针对这个痛点,部分头部厂商将散热技术做成芯片,与处理器一起搭载于智能设备内部,以静音的方式去除热量,解决处理器过热拖慢性能的问题。
多家厂商积极推出AI散热芯片,抢占市场先机
我爱音频网在持续追踪,国内外厂商在AI散热芯片的进展,发现FroreSystems、xMEMS、SK海力士、锐盟半导体、峰岹科技、艾为电子等厂商均已推出了AI散热芯片产品。
FroreSystems
FroreSystems是一家专注为消费设备开发散热技术的企业,总部位于美国加利福尼亚州圣何塞,在台湾和韩国设有办事处。目前,它已经推出了AirJet Mini、AirJet Mini Slim、AirJet Mini Sport和AirJet PAK四大散热芯片。
今年FroreSystems在COMPUTEX国际电脑展上,推出了新一代固态主动散热芯片Airjet Mini G2。公开资料显示,这颗厚度仅为2.65毫米,重7g的小芯片,却可以去除高达7.5W的热量,比上一代散热芯片提升了50%的效能。且相比噪音声很吵的风扇,Airjet Mini G2是非常静音的散热方案。一台原本只能输出12W的超薄笔记本电脑,搭载4颗Airjet Mini G2散热芯片后,性能可以瞬间翻倍,达到24W。

据其官网介绍,这颗散热芯片的工作原理还是挺特别的,其内部没有任何移动部件,而是靠压电薄膜在芯片中以超声波频率震动,产生高速气流,用喷射射流的速率,把热量快速带离设备。这种创新的散热技术显著优于风扇。
关于散热技术的发展,FroreSystems还大胆提出了一个“Frore”定律:每两年就会有技术迭代,散热效能翻倍。这一方面说明FroreSystems还隐藏有强大的创新能力,另一方面也说明散热市场当前已有不少玩家推动技术的发展。
xMEMS
xMEMS成立于2018年,总部位于美国加州圣克拉拉,拥有全球最具创新性的压电MEMS平台。TWS和个人音频设备全球第一款固态True MEMS扬声器就是出自它手。去年8月xMEMS公司又为智能手机推出了全球首款1毫米薄的主动式微风扇冷却芯片μCooling,在散热芯片领域引发不小轰动。

这颗散热芯片仅有“指甲盖”大小,封装尺寸为9.26x7.6x1.08毫米,厚度远小于上面的Airjet Mini G2。在性能上,μCooling可以实现最高每秒39cc的风量以及1000Pa的背压。
为满足不同结构设计的移动设备散热需求,xMEMS的主动式微风扇冷却芯片设计了两个型号,分别为用于侧面通风的XMC-2400-S、用于顶部通风的XMC-2400。公开资料显示,在3D打印的风道之中,XMC-2400已经可以成功推动风扇叶片转动,但功耗仅为30mW。

xMEMS主动式微风扇冷却芯片μCooling,可以应用于智能手机、外部固态硬盘(SSD)、无线充电器、XR护目镜、笔记本电脑等领域。
SK海力士
近日,韩国存储巨头SK海力士也宣布开发完成并向客户供应业界首款采用“High-k EMC”材料的高效散热移动DRAM产品。SK海力士的这款散热芯片也主要是为解决高端智能手机发热问题而推出的。它的散热原理主要是通过提升封装材料的热导率来实现的。

EMC即环氧模封料,是半导体后工艺中保护半导体免受外部环境影响并起到散热通道作用的必要材料。SK海力士对这种材料进行了创新,它在传统EMC使用的二氧化硅基础上,混合了氧化铝,开发出了High-k EMC新材料。该新材料的热导率和传统材料相比提高了3.5倍,从而将热量垂直传导路径的热阻降低了47%,可以高效地将热量从DRAM核心区域快速导出,避免因过热导致算力衰减。
锐盟半导体
锐盟半导体成立于2020年,创始人是香港中文大学博士黎冰。此前,这家初创公司主要专注于传感方面的研究,这两年其创始人开始将战略布局的重心转向AI芯片主动式散热领域。“从市场需求来看,由于AI大模型兴起,云端和终端侧芯片的散热需求都极为迫切。”锐盟半导体创始人黎冰称。
他高度看好未来AI芯片散热的市场前景,显著加大研发投入。天眼查显示,锐盟半导体一年内完成三笔融资,年度融资资金规模将近亿元。这些充足的资金,将成为其研发散热尖端技术的重要支撑。
去年5月,锐盟半导体正式发布全栈式压电散热微泵,全新推出射流式压电散热微泵及专用微泵驱动芯片。MagicCool系列产品微型单模块尺寸仅为11x11x2mm,每分钟流量高达1.2L,换热系统高至200W/(m^2*K),关键性能指标表现不错。

黎冰透露,“这款产品已与多家头部终端进行量产项目的深度合作,即将实现批量出货。”该散热产品可以应用于手机、笔记本电脑、平板电脑、运动相机、AR/VR等领域。
峰岹科技
峰岹科技成立于2010年,是一家专注于高性能电机驱动控制芯片设计及核心应用控制算法研发的高科技企业。它刚发布的半年报显示,2025年上半年实现营业收入3.75亿元,同比增长32.84%。其中6成收入来自电机主控芯片MCU。
一直深耕电机主控芯片研发的峰岹科技,也开始发力散热芯片领域。今年7月,峰岹科技突然在官微宣布推出手机主动散热芯片FT3207。这颗新品采用三相无感正弦驱动,同效降噪可达1.6dB,还具备智能温控算法,可动态调节散热效能,适用于手机AI应用、实时渲染等高负载场景。
峰岹科技凭借在电机驱动领域的深厚技术积累,实现快速切入主动散热驱动芯片赛道,成为全球少量能量产主动散热驱动芯片的厂商,其FT3207芯片据说已通过华为认证。
艾为电子
今年6月,数模芯片领域的知名厂商艾为电子,基于压电陶瓷逆效应也成功开发了新一代微泵液冷主动散热驱动芯片AW86320,通过高压180V和中高频振动驱动微通道内冷却介质实现低功耗、小体积、高背压流量以及静音散热。艾为电子,采用的微泵主动驱动冷却液相比被动散热(如石墨烯、散热片),散热效率提升300%,可以快速带走高算力手机、PC及AI眼镜内部CPU、电池等核心部件的热量。
我爱音频网总结
在人工智能技术发展成熟下,未来智能手机、笔记本电脑、AV/VR等消费终端设备必将配备高算力的先进处理器,以运行大量的AI应用程序。处理器芯片过热,会导致阻力增加、阈值电压偏移、数据丢失、寿命缩短等问题,影响性能大打折扣。
国内外部分厂商瞄准这一具有庞大商机的散热芯片赛道,基于自己的技术积累,率先推出各具特色的散热芯片,抢占市场先机。在芯片尺寸上,FroreSystems、xMEMS、锐盟半导体都往毫米级方向努力,xMEMS公司推出的主动式微风扇冷却芯片μCooling仅有“指甲盖”大小,锐盟半导体MagicCool压电散热微泵将实现批量出货,它们都在争抢消费终端应用场景散热的市场份额。








