為什麼聊天總忍不住要翹腳？翹二郎腿真的會讓人骨盆歪斜、椎間盤突出嗎？

本文與 高柏科技 合作，泛科學企劃執行。

當我們談論能擊敗輝達（NVIDIA）、Google、微軟，甚至是 Meta 的存在，究竟是什麼？答案或許並非更強大的 AI，也不是更高速的晶片，而是你看不見、卻能瞬間讓伺服器崩潰的「熱」。

 2024 年底至 2025 年初，搭載 Blackwell 晶片的輝達伺服器接連遭遇過熱危機，傳聞 Meta、Google、微軟的訂單也因此受到影響。儘管輝達已經透過調整機櫃設計來解決問題，但這場「科技 vs. 熱」的對決，才剛剛開始。 

不僅僅是輝達，微軟甚至嘗試將伺服器完全埋入海水中，希望藉由洋流降溫；而更激進的做法，則是直接將伺服器浸泡在冷卻液中，來一場「浸沒式冷卻」的實驗。

但這些方法真的有效嗎？安全嗎？從大型數據中心到你手上的手機，散熱已經成為科技業最棘手的難題。本文將帶各位跟著全球散熱專家 高柏科技，一同看看如何用科學破解這場高溫危機！

運算=發熱？為何電腦必然會發熱？

這並非新問題，1961年物理學家蘭道爾在任職於IBM時，就提出了「蘭道爾原理」（Landauer Principle），他根據熱力學提出，當進行計算或訊息處理時，即便是理論上最有效率的電腦，還是會產生某些形式的能量損耗。因為在計算時只要有訊息流失，系統的熵就會上升，而隨著熵的增加，也會產生熱能。

換句話說，當計算是不可逆的時候，就像產品無法回收再利用，而是進到垃圾場燒掉一樣，會產生許多廢熱。

要解決問題，得用科學方法。在一個系統中，我們通常以「熱設計功耗」（TDP，Thermal Design Power）來衡量電子元件在正常運行條件下產生的熱量。一般來說，TDP 指的是一個處理器或晶片運作時可能會產生的最大熱量，通常以瓦特（W）為單位。也就是說，TDP 應該作為這個系統散熱的最低標準。每個廠商都會公布自家產品的 TDP，例如AMD的CPU 9950X，TDP是170W，GeForce RTX 5090則高達575W，伺服器用的晶片，則可能動輒千瓦以上。

散熱不僅是AI伺服器的問題，電動車、儲能設備、甚至低軌衛星，都需要高效散熱技術，這正是高柏科技的專長。

「導熱介面材料（TIM）」：提升散熱效率的關鍵角色

在電腦世界裡，散熱的關鍵就是把熱量「交給」導熱效率高的材料，而這個角色通常是金屬散熱片。但散熱並不是簡單地把金屬片貼在晶片上就能搞定。

現實中，晶片表面和散熱片之間並不會完美貼合，表面多少會有細微間隙，而這些縫隙如果藏了空氣，就會變成「隔熱層」，阻礙熱傳導。

為了解決這個問題，需要一種關鍵材料，導熱介面材料（TIM，Thermal Interface Material）。它的任務就是填補這些縫隙，讓熱可以更加順暢傳遞出去。可以把TIM想像成散熱高速公路的「匝道」，即使主線有再多車道，如果匝道堵住了，車流還是無法順利進入高速公路。同樣地，如果 TIM 的導熱效果不好，熱量就會卡在晶片與散熱片之間，導致散熱效率下降。

那麼，要怎麼提升 TIM 的效能呢？很直覺的做法是增加導熱金屬粉的比例。目前最常見且穩定的選擇是氧化鋅或氧化鋁，若要更高效的散熱材料，則有氮化鋁、六方氮化硼、立方氮化硼等更高級的選項。

典型的 TIM 是由兩個成分組成：高導熱粉末（如金屬或陶瓷粉末）與聚合物基質。大部分散熱膏的特點是流動性好，盡可能地貼合表面、填補縫隙。但也因為太「軟」了，受熱受力後容易向外「溢流」。或是造成基質和熱源過分接觸，高分子在高溫下發生熱裂解。這也是為什麼有些導熱膏使用一段時間後，會出現乾裂或表面變硬。

為了解決這個問題，高柏科技推出了凝膠狀的「導熱凝膠」，說是凝膠，但感覺起來更像黏土。保留了可塑性、但更有彈性、更像固體。因此不容易被擠壓成超薄，比較不會熱裂解、壽命也比較長。

OK，到這裡，「匝道」的問題解決了，接下來的問題是：這條散熱高速公路該怎麼設計？你會選擇氣冷、水冷，還是更先進的浸沒式散熱呢？

液冷與 3D VC 散熱技術：未來高效散熱方案解析

傳統的散熱方式是透過風扇帶動空氣經過散熱片來移除熱量，也就是所謂的「氣冷」。但單純的氣冷已經達到散熱效率的極限，因此現在的散熱技術有兩大發展方向。

其中一個方向是液冷，熱量在經過 TIM 後進入水冷頭，水冷頭內的不斷流動的液體能迅速帶走熱量。這種散熱方式效率好，且增加的體積不大。唯一需要注意的是，萬一元件損壞，可能會因為漏液而損害其他元件，且系統的成本較高。如果你對成本有顧慮，可以考慮另一種方案，「3D VC」。

3D VC 的原理很像是氣冷加液冷的結合。3D VC 顧名思義，就是把均溫板層層疊起來，變成3D結構。雖然均溫板長得也像是一塊金屬板，原理其實跟散熱片不太一樣。如果看英文原文的「Vapor Chamber」，直接翻譯是「蒸氣腔室」。

在均溫板中，會放入容易汽化的工作流體，當流體在熱源處吸收熱量後就會汽化，當熱量被帶走，汽化的流體會被冷卻成液體並回流。這種利用液體、氣體兩種不同狀態進行熱交換的方法，最大的特點是：導熱速度甚至比金屬的熱傳導還要更快、熱量的分配也更均勻，不會有熱都聚集在入口（熱源處）的情況，能更有效降溫。

整個 3DVC 的設計，是包含垂直的熱導管和水平均溫板的 3D 結構。熱導管和均溫板都是採用氣、液兩向轉換的方式傳遞熱量。導熱管是電梯，能快速把散熱工作帶到每一層。均溫板再接手將所有熱量消化掉。最後當空氣通過 3DVC，就能用最高的效率帶走熱量。3DVC 跟水冷最大的差異是，工作流體移動的過程經過設計，因此不用插電，成本僅有水冷的十分之一。但相對的，因為是被動式散熱，其散熱模組的體積相對水冷會更大。

從 TIM 到 3D VC，高柏科技一直致力於不斷創新，並多次獲得國際專利。為了進一步提升 3D VC 的散熱效率並縮小模組體積，高柏科技開發了6項專利技術，涵蓋系統設計、材料改良及結構技術等方面。經過設計強化後，均溫板不僅保有高導熱性，還增強了結構強度，顯著提升均溫速度及耐用性。

隨著散熱技術不斷進步，有人提出將整個晶片組或伺服器浸泡在冷卻液中的「浸沒式冷卻」技術，將主機板和零件完全泡在不導電的特殊液體中，許多冷卻液會選擇沸點較低的物質，因此就像均溫板一樣，可以透過汽化來吸收掉大量的熱，形成泡泡向上浮，達到快速散熱的效果。

然而，因為水會導電，因此替代方案之一是氟化物。雖然效率差了一些，但至少可以用。然而氟化物的生產或廢棄時，很容易產生全氟/多氟烷基物質 PFAS，這是一種永久污染物，會對環境產生長時間影響。目前各家廠商都還在試驗新的冷卻液，例如礦物油、其他油品，又或是在既有的液體中添加奈米碳管等特殊材質。

另外，把整個主機都泡在液體裡面的散熱邏輯也與原本的方式大相逕庭。如何重新設計液體對流的路線、如何讓氣泡可以順利上浮、甚至是研究氣泡的出現會不會影響元件壽命等等，都還需要時間來驗證。

高柏科技目前已將自家產品提供給各大廠商進行相容性驗證，相信很快就能推出更強大的散熱模組。

• 作者／照護線上編輯部
• 本文轉載自 Care Online 照護線上《站不直且腿麻腿痛，原來是「脊椎狹窄」》，歡迎喜歡這篇文章的朋友訂閱支持 Care Online 喔
• 加入照護線上 LINE 官方帳號，健康資訊不漏接

今天我們要來了解的狀況叫做脊椎狹窄（spinal stenosis）。脊椎從顱骨下方開始承接，一節節的脊椎骨從頸部相連一路到尾椎骨處。在相連的脊椎內，有個空間是讓脊髓神經一路往下，這空間我們稱為脊椎椎管。萬一脊椎裡的空間太小了，就稱為脊椎狹窄，這時脊髓神經就需要承受比較大的壓力，患者就會產生症狀，容易痛、麻木、或無力。

脊椎狹窄的原因

那為什麼脊椎內的空間會太小呢？有部分患者是先天性的，本身在結構上脊椎椎管的空間就比較狹小，患者神經就容易受到壓迫。然而，多數患者的症狀來自於退化，包括骨頭、韌帶、和椎間盤都可能退化，這三者的退化都會讓脊椎椎管的空間變得更小：

■ 骨頭的退化：脊椎骨在退化過程中會因為關節發炎而產生骨刺，突出的骨刺就減少了脊椎椎管的空間。

■ 韌帶的退化：脊椎韌帶（或稱黃韌帶）位於脊椎椎管的後壁，原本是含有很多彈性纖維的，但會隨著年紀變得僵硬，變得愈來愈厚，連帶使得脊椎椎管的空間變小。

■ 椎間盤的退化：椎間盤是脊椎骨與脊椎骨之間的緩衝墊，可以吸收脊椎之間的衝擊力道，而隨著年紀和退化，椎間盤裡面的成分往後擠出，突出的椎間盤也會減少脊椎椎管的空間。

雖然脊椎狹窄可以影響各年齡層，絕多數的患者年紀超過了 50 歲。而除了最常見的退化老化之外，脊椎的腫瘤和外傷也可能會導致脊椎狹窄。

脊椎狹窄的症狀

由於脊椎狹窄是基於退化老化而慢慢發生的，患者剛開始症狀不明顯，偶爾痛一下，抽一下，不是會引發急性嚴重疼痛的類型。整段脊椎從脖子到下背都可能有狹窄的問題，而最常見的部位在腰部下背處，患者會發現自己如果站久一點，或是走久一點，就會開始覺得腿部有抽痛感，我們稱為「神經性跛行」。由於站直直的時候症狀會更明顯，因此患者容易變成身體前傾的狀態，利用身體前傾的姿勢釋放出脊椎的空間，讓神經較不受壓迫，因而減輕了症狀。

經典動作就是「購物車徵象（shopping cart sign）」，意指長者習慣推著購物車時，為了怕腿疼，身體會不自覺地微微向前傾，無法直立身體。所以，假使你觀察到家中長者會有走路前傾的模樣，要注意可以帶著長者就診，看看是否脊椎的退化老化已經造成了脊椎狹窄的問題。除了身體前傾之外，脊椎狹窄的患者會覺得坐著的時候比較不痛、不麻，因此患者會愈來愈不想活動。

另一個容易有脊椎狹窄狀況的位置是頸椎，這時患者的症狀還會出現在手臂，平常就覺得有點麻麻的，舉手投足還會刺痛或無力，偶爾會失去走路的平衡性，最嚴重的還會帶來尿失禁或大便失禁。

脊椎狹窄的診斷與治療

若患者表現出脊椎狹窄的症狀，醫師會安排核磁共振或電腦斷層等影像檢查，確認脊椎狹窄的程度，並確認是否有腫瘤、外傷等其他問題。確認診斷後，可以用止痛藥、局部注射類固醇、及物理治療等方式改善患者的不適。

如果患者症狀嚴重，可以考慮用手術改善。那要改善脊椎狹窄，就要創造出比較大的空間，減少脊髓神經受到的壓迫。因此，可能的方式包含了移除部分的脊椎椎板；當移除程度不同，也會關係到需不需要再多做其他穩定脊椎的補救方式。假使走到這一步，要好好和醫師了解手術計畫。另外，手術能釋出一些脊椎裡的空間，但無法改變關節發炎，因此患者可能還會持續有症狀。

預防脊椎狹窄

由於脊椎狹窄最常與年紀變大的退化老化相關，我們無法完全預防脊椎狹窄，但多保持健康體重、選擇優質食物、避免抽菸、維持好的姿勢、和定期運動還是可以讓脊椎更健康，延緩脊椎退化造成狹窄及症狀。

總結脊椎狹窄

脊椎狹窄代表神經走在脊椎間的通道時，因為空間不足而受到了壓迫，有些人沒有症狀，而根據狹窄位置不同，有些患者則在下肢、下背、脖子、或上臂處覺得疼痛、抽抽麻麻的，甚至肌肉無力。脊椎狹窄的原因與退化最有關，要與醫師好好討論治療方式。

• 本文轉載自 Care Online 照護線上《站不直且腿麻腿痛，原來是「脊椎狹窄」》，歡迎喜歡這篇文章的朋友訂閱支持 Care Online 喔
• 加入照護線上 LINE 官方帳號，健康資訊不漏接

間接互惠的要件之一：聊八卦

間接互惠（indirect reciprocity）的概念認為，受益者並不是直接回報給同一位利他的施恩者，而是會把恩惠轉給其他人。A 幫助 B，B 再幫助 C，C 再幫助 D，依此類推。於是，恩惠就能在社群裡傳出去，遲早也能回到 A 身上。種下的因，總有一天能得到最後的果。

而且這還能談到下一個層次：如果有個 Z，在 A 幫助 B 時，親眼見證了這件事，發現 A 是個慷慨的好人，他也會因為想和 A 建立關係，所以願意幫助 A。於是，就算這兩個人無法符合直接互惠所需要的「後會有期」條件，也能因為整個群體的利他行為而受益。樂於助人，自己就更可能得到幫助，至於那些不想幫助別人、只想貪小便宜的人，則是可能遭到懲罰或受到排擠。像這樣的間接互惠，是人類一種格外複雜的合作形式，需要兩項其他動物都辦不到的條件。

第一項條件是，不管互動雙方的行為是慷慨是自私，除了需要有目擊者親眼看到，還必須能把這項寶貴的資訊，分享到整個群體共有的資料池。也就是說，社群成員得愛聊八卦才行。如果大家都能知道某個人不值得信任、總是只接受別人幫助卻都不回報，等到下次這個人又碰上麻煩，社群成員就不會再伸出援手。

英文有句諺語說「騙子發不了財」（cheats never prosper），但不能說完全正確：騙子常常在短時間內還是能得逞，特別是在那些規模比較大、大家彼此比較不認識的社群；只是遲早仍然會東窗事發，讓自己名聲掃地。所以，想讓間接互惠的機制不被那些只想貪小便宜的人搞垮，聊八卦就是一個關鍵的必備條件，而且無論是營火旁、或是茶水間，人類實在是哪裡都能聊。事實上，相較於其他靈長類動物是用理毛之類的活動來建立關係，人類是以閒嗑牙、聊八卦取代了這些活動。

像這樣把個別成員的行為，拿來在社群裡大談特談（就像是一個由閒聊建立起的社群網路），就會打造出一套名聲系統，可用來判斷適不適合試著和某個人合作。某人對待他人慷慨大方，就能建立良好的名聲；老愛占別人便宜，也就會惡名遠揚，讓人知道以後可得敬而遠之。行為友善的人，其他人在未來幫助他們的機率也會比較高，於是在天擇的機制裡就能占點上風。所以說到頭來，仍是演化塑造了人類的心理，讓我們在意自己的名聲，聊八卦就成了確保大家別心存僥倖的機制。

在一個會聊八卦的社會裡，生活的第一守則就是要小心自己做的事；或者更重要的是，要小心自己做的事給別人的觀感。於是，人類社會也就成了一個人人都在猜測別人想法的社會——須推斷別人的動機與態度，評估自己的行為在他人眼中的樣貌，好維護自己在外的名聲。我們所謂的「良心」就是這樣的產物之一：內在的這股聲音，警告我們可能有人在看，要我們想想別人可能的觀感，好讓自己免受社會的制裁。

——本文摘自《人類文明：生物機制如何塑造世界史》，2024 年 05 月，天下文化出版，未經同意請勿轉載。