Maxwell Labs 光子冷却技术革新芯片热管理 ，破 “暗硅” 困局
来源 | TechNews 科技新报
[洞见热管理]获悉，在高效能芯片设计领域，热管理难题正愈发凸显 —— 芯片内部数十亿晶体管产生的热点，迫使约 80% 晶体管长期处于关闭状态，这一被称为 “暗硅” 的现象，严重制约芯片性能释放。近日美国明尼苏达州圣保罗新创公司 Maxwell Labs 推出革命性光子冷却技术，通过激光诱发反斯托克斯荧光效应，将热能以光的形式高效移除，为芯片热管理带来颠覆性解决方案。
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直击 “暗硅” 核心痛点，冷却效能翻倍
“暗硅” 的根源在于传统冷却方式难以应对芯片局部热点的瞬时高热。Maxwell Labs 的光子冷却技术则另辟蹊径：采用由桑迪亚国家实验室制造的高纯度砷化镓（GaAs）薄膜冷却板，搭配激光直接照射芯片热点区域，借助反斯托克斯荧光现象，让热能转化为光能量被即时移除。
该技术的冷却能力显著优于传统方案 — 较空气冷却与液体冷却系统提升两倍以上，且能将芯片温度稳定控制在 50°C 以下。“这一温度控制目标经模型模拟验证，可大幅提升芯片运算时脉，为摩尔定律的持续推进注入新动力。”Maxwell Labs 共同创办人兼首席成长长 Mike Karpe 表示，此前因热点问题受限的晶体管，有望在该技术支持下恢复活性，打破 “暗硅” 对芯片性能的束缚。
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依托 CRADA 计划，获军方资金支持
为推动技术成熟与落地，Maxwell Labs 构建了稳定的产学研合作体系。目前，公司与桑迪亚国家实验室、新墨西哥大学保持深度合作，该模式隶属于美国联邦 CRADA（合作研究与开发协议）计划：桑迪亚国家实验室负责高纯度砷化镓薄膜冷却板的制造，保障核心部件的品质与稳定性；新墨西哥大学则专注于热效能评估，为技术优化提供数据支撑。
资金层面，Maxwell Labs 已于 2025 年 6 月获得美国陆军研发实验室（DEVCOM ARL）BEST START 计划的 50 万美元资助，这笔资金将主要用于满足军方能源技术需求，同时为技术在民用领域的拓展奠定基础。公司明确目标，计划在 2027 年前实现技术在高效能运算及 AI 训练集群的落地应用。
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场景落地：聚焦数据中心节能，提升系统可靠性
光子冷却技术的典型应用场景锁定在数据中心高密度 AI 芯片散热领域。当前，数据中心因冷却系统能耗高、耗水量大等问题，面临严峻的环保压力。而 Maxwell Labs 的技术预计可减少 30%-40% 的数据中心能耗，同时大幅降低用水需求，完美契合全球节能环保政策导向。
更值得关注的是，该技术本质上无活动部件、无需工作液体，从根本上降低了设备维护成本与液体泄漏风险，显著提升了数据中心冷却系统的可靠性。对于需 24 小时不间断运行的 AI 训练集群而言，这一优势将有效减少停机故障，保障运算任务的连续性。
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团队背书：跨领域技术支撑，2027 年开启商用
Maxwell Labs 的研发实力背后，离不开核心团队的跨领域技术积累。公司 CTO Alejandro Rodriguez 同时担任普林斯顿大学教授，在光子学与纳米材料领域拥有深厚造诣，为光子冷却技术的突破提供了关键技术支撑。
按照规划，该技术预计于 2027 年实现首度商用化。Maxwell Labs 不仅希望通过技术落地提升芯片整体能效与运算能力，更致力于推动芯片设计规范的革新，从底层突破摩尔定律的限制，为高效能芯片行业的发展开辟新路径。随着商用进程的推进，这项技术或将重塑全球芯片热管理市场格局，为 AI、高效能运算等领域的高速发展扫清关键障碍。
第六届热管理产业大会暨博览会作为热管理领域的顶尖盛会，大会汇聚了产业链上下游企业、科研机构及终端应用方，能为企业搭建技术展示、供需对接与行业交流的核心平台。诚挚邀请产业链同仁出席交流。
展会时间：2025年12月3-5日
展会地点：深圳国际会展中心
