Google來台建資料中心，好還是壞？

本文由 高柏科技 合作，泛科學撰文

林唯耕剛回台灣任教時，曾在清華大學的實驗室裡用一立方公分的「氨」做實驗。沒想到氨氣意外洩漏，那股刺鼻的氣味瞬間瀰漫整棟大樓，引來眾多師生抗議。

「從此以後，我再也不敢在實驗室裡用氨了。」他在《思想實驗室》的訪談中，帶著笑意回憶這段往事。

這段插曲聽來像是一則工程師的寓言：在理論模型中，氨是太空熱控系統的理想介質；但在現實的辦公大樓裡，它首先是逼人逃竄的臭味。公式本身沒有錯，但現實世界永遠比公式更複雜——它包含了人、成本、風險，以及必須為後果負責的工程師。

高柏科技技術專家、清華大學榮譽退休教授林唯耕 ，曾任職於美國 OAO 工程部熱流組，深耕電子構裝散熱與熱管技術多年。隨著 AI 浪潮席捲全球，他鑽研一輩子的老問題再次被推向科技產業的核心：當晶片運算速度無止境攀升，那股伴隨而生的熱，究竟該往哪裡去？

熱不會讀新品發表會

科技巨頭在發表會上熱衷於談論大型語言模型、GPU 規格與驚人的算力。這些詞彙在投影片上光鮮亮麗，彷彿進步毫無邊界。然而，每一次數位運算都紮實地發生在實體晶片上。晶片會發熱、材料會疲勞老化，一旦設備過熱，系統便會降頻保護。在物理現實面前，再動聽的發表會敘事也必須低頭。

回顧個人電腦發展早期，晶片幾乎不需專屬散熱元件。隨後，鋁製鰭片、風扇、熱管到均溫板逐一登場。這段歷程常被視為技術升級，其實更像是對空間的極限勒索：晶片功率翻倍，發熱源的面積卻沒變大，機箱空間也不可能無限擴張。

林唯耕指出，散熱設計的核心只有三要素：功率、熱源面積與空間限制。他舉例，在標準的 1U 機箱中，若發熱面積約為三十乘三十毫米，氣冷系統在達到八百瓦時就會面臨瓶頸。這並非固定的物理常數，而是取決於空間、面積與氣流的動態平衡。最現實的代價在於，風扇轉速提升的背後，是噪音、電力損耗與空間占用。

因此，「液冷技術」的興起並非單純為了追求酷炫，而是算力密度提升後的必然選擇。它能更精準地帶走晶片廢熱，卻也將新的挑戰帶入機房：漏液風險、流道堵塞、材料相容性，以及維運時的難度。工程的進步，本質上鮮少是徹底消滅問題，更多時候是選擇一組「比較值得承擔」的新問題。

太空教他的，不是把答案搬回地面

太空熱控工程之所以迷人，是因為它剝奪了地球上最常見的散熱工具。在真空宇宙中，沒有空氣能讓風扇製造對流；受光面溫度破百度，陰影處卻極度嚴寒。工程師必須純粹仰賴熱傳導、熱輻射，以及熱管與環路型熱管（LHP）來搬移熱能。

熱管運作的關鍵在於「相變」——液體蒸發時吸收大量潛熱，冷凝後重回循環。林唯耕比較了銅與水的熱傳導能力：在他設定的特定條件下，實心銅塊約能傳導 120 瓦的熱能；但若每秒有一立方公分的水發生蒸發相變，移熱量可瞬間拉升至 2.4 千瓦（kW）。他強調「每秒」的觀念，因為散熱談的是動態流動速率，而非靜態的冷卻魔法。

儘管如此，太空科技並不能直接套用到地面。太空元件因考量重量、功耗與維修難度，偏好無馬達幫浦的被動式設計；但地面 AI 伺服器面臨更高的熱負載與環境溫度，往往仍需幫浦驅動流量。當年那場「氨氣洩漏」事故正是最好的提醒：技術是否「先進」，與它是否「適合」當下的場景，始終是兩回事。

好論文，為什麼仍可能造不出好產品

學術研究致力於證明「可行性」，而工業現場則要求「可重複性」——不僅要能運作，還得確保每台出廠的設備都不漏水。林唯耕將此定義為「從 0 到 1」與「從 1 到 100」的差別。後者涉及良率、成本、公差與客戶信任。論文中那次最完美的實驗數據，在產線上往往未必管用。

他從不避談失敗。在高柏科技早期與學界合作時，也曾遇過實驗數據無法複製，或研究方向偏離產業需求。這未必是雙方努力不夠，而是彼此對「成功」的標準不同。為了解決這道鴻溝，高柏科技推動「柏苗啟航創新培育計畫」，每年投入逾千萬資金與成大、中山、台科大等校合作，並指派專業人才在過程中持續微調、校正，確保研發貼近產線現實。

他分享了近期一項液冷工質校正專案。團隊使用非侵入式的超音波流量計進行觀測，但由於儀器預設以「水」校正，換成其他化學流體後讀數便出現誤差。最初嘗試用幫浦壓差推算，卻發現缺乏重複性，數據甚至推導出不合理的蒸發率。最後團隊回歸基本面，改用秤重法搭配能量平衡進行交叉驗證，才讓數據成功收斂。

這個故事真正的價值不在於「產學雙贏」的口號，而在於那段不夠優雅的挫折：假設失效、數據混亂、方法砍掉重練。也正是在這種時刻，企業需要的不只是會算數的人才，而是能洞察研究何時「走鐘」，並有權力喊停、要求重來的關鍵決策者。

林唯耕坦言，過去在校園裡總認為「技術第一、成本第二」，進入商界後才驚覺行銷與信任關係往往才是關鍵。這番話雖然不如科技突破那樣動聽，卻是產品能否進入市場的殘酷真相。再卓越的散熱設計，若無法穩定生產或贏得客戶信任，也僅止於一份精美的報告。

AI 會給答案，誰來負責出貨？

訪談尾聲，主持人國威提出了一個時代難題：假設 AI 能在彈指間生成散熱架構、材料配方與流道設計，企業該選擇全面擁抱 AI 的速度，還是保留緩慢但穩定的工程驗證，以規避潛在的失效風險？

林唯耕拒絕落入二選一的框架。他的觀點是：兩者並存。AI 擅長處理資訊、生成草案；但工程師仍須實作原型，進行嚴苛的性能與可靠度測試，最終由人決定是否出貨。這並非盲目崇拜人類直覺，而是基於一項事實：AI 的資料庫裡，通常沒記載下一次「意外洩漏」或「材料疲勞」的細節，且模型永遠無法為量產結果擔負法律與商業責任。

在 AI 時代，最稀缺的未必是熟練下指令（Prompt）的人，而是具備這種能力的人：能預判答案可能在哪裡出錯、能設計實驗將問題「逼」出來，並且願意為最終的量產品質負起責任。

大眾習慣將雲端想像成輕盈、無重量的空間。但現實中，雲端是由龐大的機房架構而成，裡面裝滿了晶片、管線、泵浦與冷卻液。虛擬算力的每一次擴張，都會在實體世界留下發熱的足跡。散熱工程師的價值，就是不讓這筆物理帳單，被埋沒在光鮮亮麗的投影片背後。

在微軟設於荷蘭的資料中心裡，電腦發出整齊劃一的嗡鳴。在這片海埔新生地上，成排機架上的伺服器吐出陣陣暖風，伴隨著奇特的嗡嗡聲迴盪不絕。走近細聽時，音調越發清晰，完美的高音 B。

「你聽到的是 GPU 的聲音，」維修人員解釋：「那是用來執行AI軟體的圖形處理晶片。」在隔壁同樣擺滿伺服器的機房裡，這裡的音調降到了低音 E。放眼望去，整個空間充斥著電腦設備發出的嗡嗡聲。

光是這座資料中心，微軟每月就要汰換三千台伺服器，以全新設備替換舊機。這樣做代價不菲，卻是必要：這些伺服器一旦停擺，雲端服務就會中斷。這項服務需要使用者的信賴，使用者必須確信這個由超大型資料中心所組成的全球網絡能夠全年無休地穩定運作。它們絕不許出任何差錯。

雖然名為「雲端」，但它實際上比你想像的更貼近地面。很少人會想到，這些其實都藏在荷蘭一片平凡無奇的海埔新生地上。長久以來，沒有人需要思考這些服務背後的真實面貌，一切都像往常一樣運轉，直到一個肉眼看不見的病毒讓全球停擺。

疫情造成晶片荒

2020 年初，新冠疫情席捲全球。無論是否封城，都擋不住病毒的蔓延。公共生活陷入停滯，數位世界仍持續運轉。突然間，所有人都在家工作，都想同時開視訊會議，這導致微軟的雲端服務不時出現故障。Zoom、Teams 等原本鮮為人知的應用程式，因使用量暴增而備受關注。全球產生的資料量急速倍增，迫使微軟設在荷蘭的資料中心不得不動用卡車，搬運數千台額外的伺服器。這是維持 Teams 會議運作的唯一方法。隨著額外的算力、記憶體、GPU 的加入，機房中那個高音 B的聲調也越發響亮。

晶片需求暴增，引發一連串連鎖效應。不只資料中心的伺服器受到影響，筆記型電腦、螢幕、遊戲主機、Wi-Fi 路由器也被搶購一空，其他需要處理器、感測器、記憶體晶片的產業也出現短缺，汽車業受創最重。2020 年初，汽車製造商預期疫情會衝擊買車意願，紛紛縮減晶片訂單，後來證明這是個重大錯誤。

由於疫情已讓晶圓廠的產能滿載，汽車製造商的新訂單只能排在最後。晶片短缺的危機開始浮現。到了 2020 年底，數位儀表板、駕駛輔助系統、安全氣囊感測器的晶片都供不應求，生產線陸續停擺。想買新車要等一年以上，不然就只能退而求其次，選擇配備手搖窗戶而非電動車窗的車款。就像回到過去一樣，只能用人力來取代晶片。

台積電的不滿

在荷蘭，ASML接到一連串焦急的電話。對方傳達的訊息再清楚不過了：台積電非常不滿。

疫情爆發後，台積電面臨一項棘手難題：台積電肩負著供應全球半數處理器的重責；在最頂級的高階晶片方面，更須確保全球九成的供貨量。在這個供應短缺期，各國都意識到他們對台灣晶片生產的依賴，這種依賴關係導致國際局勢漸趨緊張。

台積電背負著來自全球的壓力，各國憤怒的政要都迫切希望本國汽車產業恢復運轉：德國總理梅克爾致電要求加快對德國車廠的晶片供應，美國總統拜登也要求台積電優先供應美國車廠。而台積電則是向 ASML 施壓，要求 ASML 協助擴充產能，而且要快！此時全世界才真正意識到，他們有多麼依賴這些機台所生產的晶片。每個人都需要這些機台持續不斷地運轉。

長久以來，ASML 只需要因應自然法則。但自 2018 年起，ASML 發現它必須面對一個新挑戰：變幻莫測的地緣政治角力。中國正緊追著西方世界的腳步。美國為了在技術上牽制中國，試圖阻止中國使用 ASML 的設備來建立獨立的晶片生產線。美國認為這攸關國家安全：在他們看來，中國生產的每顆晶片都可能用於軍事目的。面對這個生存威脅，美國決心在 AI 和精密武器領域維持領先地位。這使得半導體業別無選擇，只能配合這個政策。

雖然這項策略最初是由川普政府提出，但最終是拜登總統下令加強出口管制，以凍結中國的技術發展。然而，美國也明白，光這樣做還不夠。他們需要盟友也配合實施出口限制，尤其是荷蘭——也就是 ASML 的配合。

雖然 ASML 是在全球化的時代成長，但那個時代早已落幕。如今全球地緣政治的裂痕清晰可見，ASML 不得不審慎思考自己的立場。面對這種策略性的調整，沒有標準答案可循，一切抉擇都得自行承擔。

本文摘自《造光者：晶片戰爭中最神秘的關鍵企業，微影巨人ASML制霸未來科技賽局的崛起之路》，2025 年 09 月，天下雜誌出版，未經同意請勿轉載。

根據今日多家台灣媒體報導，Google已經買下彰濱工業區15公頃的土地，預計投入1億美金要打造東亞的資料中心。除了彰化以外，新加坡跟香港也都會分別建立資料中心，滿足不斷擴大的亞洲市場跟雲端服務使用者跟企業。在我的網路圈中看見不少朋友爭相走告，傳播此一「大好消息」。現在，在假設媒體報導為真的前提下，我們就來分析一下Google的資料中心來台到底是好還是壞吧。

過去Google對資料中心的資訊跟數據一直都保密到家，尤其是在能源使用這點時常受到環保團體抨擊，因為若以一般伺服器跟資料中心的耗電量乘上Google不斷成長的規模來推算，耗能跟排碳數據將非常驚人，或許你還聽說過「Google搜尋一次，所耗費的能量可以煮沸一茶壺水(tea kettle)」這樣的說法。如果當真如此，那麼Google資料中心的電力需求跟散熱問題都會讓Google落腳彰化困難重重。

就從Google一次要耗費多少能源這個問題來看好了，是否真的能煮沸一茶壺水呢？根據我的考據，這個半屬謠言半屬真實的說法最初來自於Rolf Kersten’s Weblog的這篇文章。作者Kersten在2007年德國ebay開發者論壇上簡報時，公佈了「Google一次會製造6.8克二氧化碳」的數據，詳細的資料來源跟計算方式在他的投影片檔中可以看見，但是是德文的…我看不懂…

然而後來引起更多爭議的是哈佛大學博士Alexander Wissner-Gross提供的資訊，經由英國泰晤士報的大篇幅報導後備受關注。在2009年1月泰晤士報的報導中，Jonathan Leake與Richard Woods兩位科技記者使用了「煮沸一茶壺」跟「搜尋一次排碳7克」這樣直覺且生動的形容法，讓這則消息很快傳遍世界，然而在Gross自己撰寫的研究介紹文中，並未這樣形容。以致於科技部落格TechCrunch用類似的標題嘲諷了泰晤士報的該則報導，認為兩位記者加油添醋。TechCrunch自己訪問了Gross，Gross表示他未曾用過這樣的說法，就算要用，也會說煮沸咖啡，不會說煮沸茶壺。而至於搜尋一次排出7克CO2呢？Gross說他是引用別處看來的數據，並非自己計算的，而他已經忘了那數據一開始從哪裡看來的…而泰晤士報則在後續做出澄清，表示「煮沸一茶壺」跟「搜尋一次排碳7克」不是指單單那一秒鐘內點擊搜尋然後跑出結果的排碳量，而是指成功搜尋到某個想要搜尋的網站或資訊(可能花了好幾分鐘)所耗掉的能源跟碳排。

說到這， 到底Google一次排碳多少呢？單就Google資訊中心那端的耗能，而不計入我們用戶端的話，Google自己提供的最新資料為：

搜尋100次約產生20克CO2，所以1次約為0.2克，看起來還好，不是嗎？但是若我們乘上一天10億次搜尋，那就是200噸的CO2喔！這還沒有加上Google其他服務，像是Youtube播放或是使用Gmail寄信等等，根據Google自己的計算，2010年Google直接加上間接排放的CO2大約是146萬噸(而若加上Google購買的碳抵消則完全變成０排放！)，跟台塑六輕一年排放6700萬噸以上CO2比較起來，Google實在是天使一般的純潔啊。

Google 最近引以為傲地將他們資料中心如何以極高效率、極低能源消耗運作的秘訣公佈在網站上，歡迎各位仔細研究，我看到的重點在於：

Google資料中心只需要用一般資料中心一半的能源；不需要保持15度低溫，高達27度C都不會當機。透過良好的通風設計跟引導氣流，除溼機也不需要。Google使用免費的冷卻系統(Free Cooling)，因地制宜，例如在歐洲的兩座資料中心就完全沒有用空調，而是利用當地環境條件，例如海水進行冷卻。被加熱的海水在排入海之前更得先自然降溫到接近海水溫度才會排出，以免影響海洋生態。伺服器效能跟供電方式經過革新，例如直接把備用電池加在伺服器架上，減少了兩次直流轉交流、交流轉直流的電力損失。

除了節能，在能源來源這部份，Google也希望優先採用再生能源，如風能跟太陽能。然而並非每座資料中心旁邊就有再生能源電廠，而且風能跟太陽能沒辦法整天運作，但資料中心得24小時不休息，所以Google還是得接入一般電網，沒辦法只靠風能跟太陽能。Google的作法是 1)向資料中心當地接入同一電網且有心拓展的再生能源電廠買電，簽署長期的能源購買協議(Power Purchase Agreement, PPA)，提供這些再生能源業者足夠的資金去拓展市場，2) 這麼一來Google可以視為自己使用的電是來自於再生能源的，更可以得到打折，Google自己再補貼一點，把這些電賣回給當地電網 3) Google得到RECs(再生能源認證)，可以用在化石能源的使用，等於讓自己用得電都被視為來自再生能源。我個人認為在美國的脈絡下是種蠻聰明且實際的作法。

Google這樣的作法當然也有人質疑，在這個Google解釋PPA的PDF檔案中，Google就直接了當地回答了經常被質疑的幾個問題(以下是我的解讀…)：

第一、Google不是直接用再生能源電廠的電，不應該稱愛荷華的資料中心是「綠色」或「零碳排放」的。

Google回答：話不是這樣說的…

第二、從已經建立的再生能源電廠買電並沒有真的增加再生能源在電網中的份量。

Google回答：廢話，你買一台電視也不會增加電視在店裡頭的數量啊。但是你買了就代表再生能源有市場，有市場才會有投資啊。

第三、Google可以直接購買RECs就好，不需要PPA。

Google回答：這個我們也想過，不過PPA才能提供再生能源業者資金跟保障，讓他們去拓展，單買RECs的話雖然對Google來說可能更方便，但不是最好的作法。

第四、Google應該在有充份再生能源可用的地方蓋資料中心。

Google回答：話就不是這麼說的啊….

好，總而言之，Google對於目前八座資料中心的節能減碳成果是非常滿意的，然而這次跨出美國跟歐洲，來到台灣建資料中心，能否維持Google的自我要求呢？幾個馬上可以想到的挑戰包括：

1. 台中火力發電廠已經是全球CO2排放量的冠軍電廠了，並且還打算擴充，海線居民抗議不斷。Google資料中心的用電必然加重負荷，讓台電更有藉口要增擴機組。

2. 根據維基百科，彰化的風力發電總裝置容量約15萬瓩，顯然絕對不夠用。然而台灣風力發電跟太陽能發電都成長超遲緩，Google可能扭轉這局勢嗎？

3. 彰濱工業區的一大問題是海風，對高科技業的精密機械來說，影響很大。正如Google自己說的，資料中心跟再生能源的最佳區塊很難在同一個地點，難道說 Google有解決之道？

我個人蠻樂見此事成真，但我認為仍應嚴格檢視未來資料中心的環保標準，期待Google能設下一個典範。

你是否也曾在抽衛生紙的瞬間，心頭閃過「這會不會讓更多森林消失」的擔憂？當最後一張衛生紙用完，內心的愧疚感也油然而生……但先別急著責怪自己，事實上，使用木製品和紙張也能很永續！只要我們選對來源、支持永續木材，你的每一個購物決策，都能將對地球的影響降到最低。

二氧化碳是「植物的食物」：碳的循環旅程

樹木的主食是水與二氧化碳，它們從空氣中吸收二氧化碳，並利用這些碳元素形成枝葉與樹幹。最終這些樹木會被砍伐，切成木材或搗成紙漿，用於各種紙張與木製品的製造。

木製品在到達其使用年限後，無論是被燃燒還是自然分解，都會重新釋放出二氧化碳。不過在碳循環中，這些釋出的二氧化碳，來自於原本被樹木「吸收」的那些二氧化碳，因此並不會增加大氣中的碳總量。

只要我們持續種植新樹，碳循環就能不斷延續，二氧化碳在不同型態間流轉，而不會大量增加溫室氣體在大氣中的總量。因為具備循環再生的特性，讓木材成為相對環保的資源。

但，為了木製品而砍伐森林，真的沒問題嗎？當然會有問題！

砍對樹，很重要

實際上，有不少木材來自於樹木豐富的熱帶雨林。然而，熱帶雨林是無數動植物的棲息地，它們承載著地球豐富的生物多樣性。當這些森林被非法砍伐，不僅生態系統遭到破壞，還有一個嚴重的問題–黃碳，也就是那些大量儲存在落葉與土壤有機質中的碳，會因為上方森林的消失重新將碳釋放進大氣之中。這些原本是森林的土地，將從固碳變成排碳大戶。

不論是黃碳問題，還是要確保雨林珍貴的生物多樣性不被影響，經營得當的人工永續林，能將對環境的影響降到最低，是紙漿和木材的理想來源。永續林的經營者通常需要注重環境保護與生態管理，確保砍下每顆樹木後，都有新的樹木接續成長。木材反覆在同一片土地上生成，因此不用再砍伐更多的原始林。在這樣的循環經營下，我們才能不必冒著破壞原始林的風險，繼續享用木製品。

如何確保你手中的紙張來自永續林？

如果你擔心自己無意中購買了對環境不友善的商品，而不敢下手，只要認明FSC（森林管理委員會）認證與 PEFC（森林認證制度）認證標章，就能確保紙漿來源不是來自原始林。並且從森林到工廠、再到產品，流程都能被追蹤，為你把關每一張紙的生產過程合乎永續。

家樂福「從 i 開始」：環境友善購物新選擇

不僅是紙張，家樂福自有品牌的產品都已經通過了環保認證，幫助消費者在日常生活中輕鬆實踐環保。選擇 FSC 與 PEFC 標章只是第一步，你還可以在購物時認明家樂福的「從 i 開始」價格牌，這代表商品在生產過程中已經符合多項國際認證永續發展標準。

「從 i 開始」涵蓋十大環保行動，從營養飲食、無添加物、有機產品，到生態農業、動物福利、永續漁業、減少塑料與森林保育，讓你每一項購物選擇都能與環境保護密切相關。無論是買菜、買肉，還是日常生活用品，都能透過簡單的選擇，為地球盡一份力。