用額頭「看」、用頭髮「聽」，觸覺科技讓一切不再只是電影──《觸覺不思議》

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。

（請注意，這是在一場醫學會議上發表的研究結果。由於尚未經過同儕評審的關係，我們應該把它看待為初步的訊息。）

研究發現 iPad 與其他背光式螢幕的平板電腦也許能讓數百萬視覺障礙者閱讀地更快、更輕鬆。

視力障礙（Low vision）是對那些經過眼鏡、隱形眼鏡、藥物或甚至是手術矯正後的人在閱讀、看電視或是其他日常活動依然有困難的總稱。處在這種情況下的人，僅有的選擇就是經常使用放大鏡或是其他協助視力障礙的裝置，只是這些東西通常是笨重而且不太容易使用。

隨著 iPad、Kindles 與其他背光式平板的問世，這些裝置或許能為視力障礙的人們帶來新的選擇。新的研究顯示這些裝置能讓他們閱讀的更舒適地閱讀。

用背光平板電腦閱讀

這個研究是由兩個實驗所構成。第一個研究找來 62 個人來閱讀實體印刷或是 iPad 2 上 3 篇《紐約時報》（ The New York Times）的文章。參與研究的人有超過一半的人有黃斑部疾病的證據。黃斑部是眼睛中讓我們能看清楚細節的部位。

根據這個研究發現，使用 iPad 閱讀的人閱讀速度比印刷版的人快。此外，改善的效果在雙眼均有視力障礙的人身上更是顯著。

第二個實驗，找來一百個人以下列三種方法閱讀：

• 看真的書
• iPad 2 上分別以 12 點與 18 點的文字大小閱讀
• 在 Kindle 上分別以 12 點與 18 點的文字大小閱讀

研究者們會預先把 iPad 的背景亮度調到最高。而在這個試驗中使用的 Kindle 則沒有調整背景亮度的功能，不過亞馬遜後來推出 Kindle Fire 就可以調背景亮度。

在這個實驗當中，所有使用 iPad 2 的人，閱讀速度都比使用 Kindle 閱讀的人要來得快。而這個差距在文字大小調成 18 點的時候變得更大。

當 iPad 2 文字大小調為 18 點的時候，人們的閱讀速度平均每分鐘比閱讀實體書本要多了 42 個字；而 在同樣的文字大小情況底下，使用 Kindle 的閱讀速度平均每分鐘比閱讀實體書本多了 12 個字。

對比很重要

背光能提昇對比敏感度或從背景中看到物體被凸顯的能力。研究者 Daniel Roth 醫師表示許多有視力障礙的人失去了上述的能力。Daniel 是羅伯伍德強生醫學院（Robert Wood Johnson School of Medicine ）臨床副教授。

他說：「這個發現適用於任何一個閱讀視力受損的人。放大的文字以及背光能改善他們的閱讀能力並提昇舒適度。」

平板裝置的操作相當友善，而有視力問題的老化嬰兒朝世代應該能熟練的使用他們。很多時候這些人為因為視力的問題而放棄閱讀，如今他們並不需要這樣，藉由平板電腦他們依然能享受閱讀的樂趣。挑選一個背光顯示的平板，接著把亮度調到最亮，最後再把文字大小放大到舒適的程度。

諾克斯丘醫院（Lenox Hill Hospital）眼科醫師 Mark Fromer 說：「iPad 幾乎對每一位有視力障礙、老年黃斑部病變以及糖尿病引起的眼睛的人都有幫助。這些裝置能在文字與背景之間產生對比好讓他們不需要放大鏡也能能夠容易地閱讀。比起實體印刷物，18 點的文字大小與顯著的對比讓他們更容易看出文字的形狀。」

平板裝置也打敗其他解決方案，放大鏡跟打燈的裝置通常都太過於笨重，使用上不是那麼地方便。此外，iPad 的價格也比視力障礙輔具的價格友善，有些視力障礙輔具的售價可能在美金 3,000 元以上，而一台 iPad 價格就相對便宜許多。

延伸閱讀

背光（Backlit）

背光是一種被用於LCD顯示上的照明形式。背光式和前光式不同之處在於背光是從側邊或是背後照射，而前光顧名思義則從前方照射。他們被用來增加在低光源環境中的照明度和電腦顯示器、液晶螢幕上的亮度，以和CRT顯示類似的方式產生出光。

摘自 Wikipedia

關於本文

• 文章來源：WebMD
• 文章標題：iPads May Help Those With ‘Low Vision’ Read Better
• 文獻與人物：
  Mark Fromer, MD, ophthalmologist, Lenox Hill Hospital, New York City.
  Janet Sunness, MD, ophthalmologist, Baltimore.
  Daniel Roth, MD, associate clinical professor, Robert Wood Johnson School of Medicine, New Brunswick, N.J.
  American Academy of Ophthalmology, annual scientific meeting, Chicago, Nov. 10-13, 2012.
• 整理編譯：Sidney

轉載自 營養共筆