區塊鏈的 51 % 原則！比特幣帳本的運作方式—–《加密貨幣的真相》

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。

元宇宙是利用雲端伺服器建立的虛擬世界，使用者可以使用虛擬實境 (VR) 或擴增實境 (AR) 進入雲端，以虛擬替身與其他使用者交流，那麼目前已經發展到什麼程度？未來又會如何發展呢？

第一個接近元宇宙的平台：機器磚塊 (Roblox)

講到元宇宙的概念，許多人立刻會想到目前熱門的多人線上角色扮演遊戲，例如：動物森友會、模擬市民、暗黑破壞神、仙劍奇俠傳等。這些線上遊戲可以讓玩家在虛擬的遊戲裡擁有另外一個身分與全新的生活，但由於技術上的限制，這些線上遊戲帶給玩家的沉浸感不足，內容也只是遊戲，與元宇宙希望建立的世界還有很大的差距。

第一個接近元宇宙的平台是「機器磚塊 (Roblox) 」，它不只是一個線上角色扮演遊戲，使用者還可以設計自己的遊戲、物品、衣服，同時遊玩自己或其他開發者建立的各種遊戲，是由像樂高積木般的虛擬磚塊所建構的網路虛擬世界。

就類似於我們的影音創作發表在 YouTube 平台上，或程式設計師的程式創作發表在「應用程式商店 (App Store) 」平台上，經由平台分享讓谷歌 (Google) 分潤的概念。

元宇宙的未來可能有兩個發展方向

目前元宇宙的建立還在初期戰國時代多強爭霸的階段，各種不同的社群平台與遊戲廠商都躍躍欲試，因此還沒有系統能夠一統天下，未來誰會勝出仍不確定。元宇宙的未來可能有兩個發展方向：

第一階段：可能是由某家公司主導，但是開放原始程式碼讓任何人都可以使用，類似谷歌建立 Android 平台，讓所有開發者在平台上建立應用程式 (App：Application Program)。

例如：我在臉書的元宇宙要參加舞會，想買一個「虛擬愛馬仕包包」，則必須到「虛擬愛馬仕商店」購買，而愛馬仕公司則必須到臉書的元宇宙裡開設一家虛擬愛馬仕商店，在這裡「虛擬愛馬仕包包」就好像一個應用程式，因此和 Android 平台讓所有開發者在平台上建立應用程式的概念是一樣的。

第二階段：可能是由某個基金會主導，開放原始程式碼讓任何人都可以使用，不同公司開發的虛擬世界具有相容性，可以串連成大一統的元宇宙，就像我們現在使用相同的通訊協定在網際網路上漫遊一樣，現在我們上網都是使用「超文本轉換傳輸協定 (HTTP：Hyper Text Transfer Protocol) 」。

假設我們在臉書的元宇宙裡買了一個「虛擬愛馬仕包包」，能不能把它背到谷歌的元宇宙裡去參加舞會？答案是不行，因為程式不相容，因此未來不同公司開發的元宇宙具有相容性，才能串連成大一統的元宇宙。 目前元宇宙的發展還在第一階段，未來還有無限可能，元宇宙大爆發，臉書創辦人說：「元宇宙就是下一世代的網際網路。」就是這個意思。

由於目前臉書營運面臨瓶頸，因此開始啟動轉型，將「臉書 (Facebook) 」改名為「超越 (Meta) 」；輝達 (Nvidia) 執行長說：「元宇宙的經濟規模終將大過實體世界。」由於虛擬世界 3D 建模需要大量的圖形處理器 (GPU)，將為輝達帶來另一波成長動能。我們在思考元宇宙時必須跳脫線上遊戲的思維，發展成創意發想平台、互動社交平台。

科技業界爆紅：元宇宙將主宰全宇宙？

Roundhill 投資公司預估 2030 年元宇宙產值高達 2.5 兆美元，這個數字可能有些誇大，但是確實代表元宇宙未來有不小的市場。事實上，未來元宇宙的重度使用者，主要還是目前網路遊戲的使用者，因此要估計元宇宙的市場，可以從目前的遊戲市場著手。

目前全球的遊戲市場每年有超過 2,500 億美元的商機，等於未來 8 年要成長大約 10 倍，如果我們把建立元宇宙所需要的資料中心所有硬體成本都計算進去，的確有可能達到這個規模。除了科技大廠躍躍欲試，為什麼連金融業、精品業也擁抱元宇宙？

大家想想，要建立一個能夠容納全球數十億玩家的虛擬世界，而且現在大家對畫質與 3D 影像的品質要求愈來愈高，需要加蓋許多資料中心，包括：雲端伺服器、中央處理器 (CPU)、圖形處理器 (GPU)、儲存元件 (DDR/SSD)；使用者連線需要各種網路設備與終端裝置，包括：網通設備、光纖通訊、第五代行動電話 (5G) 與物聯網 (IoT)、虛擬實境 (VR) 與擴增實境 (AR) 眼鏡、平面顯示器、智慧型手機、個人電腦等，顯然會給科技產業帶來巨大的商機。

此外，玩家在元宇宙裡需要線上消費、因此需要虛擬信用卡，金融業就有參與的角色；加密貨幣在真實世界裡就是個圈錢的龐氏騙局，都可以炒作到天價，在元宇宙的虛擬世界裡，怎麼可能放過這個炒作的機會？在真實世界裡我買不起愛馬仕的包包、鞋子、項鍊、耳環等各種精品，在虛擬世界裡不就可以買了嗎？因此精品業就有參與的角色。

在真實世界裡，我住狹窄的公寓、開國產轎車，在虛擬世界裡就可以住豪宅、開法拉利跑車；在真實世界裡，我是個員工每天被老闆罵，在虛擬世界裡我就是老闆可以罵員工；在真實世界裡，想搭SpaceX的太空飛船去火星「貴森森」我付不起，在虛擬世界裡我當然可以去星際旅遊跑遍全宇宙，甚至元宇宙會提供某些工作，所以未來可能有人在真實世界沒有工作，是進入虛擬世界上班的。

總之當我們在思考元宇宙時，不要被限制在現有的網路世界裡，請發揮你的想像力！

——本文摘自《加密貨幣的真相：揭穿區塊鏈無本金融的國王新衣》，2022 年 1 1月，先覺出版，未經同意請勿轉載。

• 專訪陳柏達／Chain Reaction 全球供應鏈管理總監

特斯拉（Tesla）在 2021 年 5 月宣布，由於對比特幣（Bitcoin）耗能的疑慮，將暫停以比特幣購車的方案，此話一出，造成比特幣價格直接崩跌。

這也證明，區塊鏈技術的應用已經不僅限於虛擬貨幣（Virtual Currency），對於許多人的數位資產也有極大影響力。

區塊鏈技術這幾年來被大量應用在資訊安全、金融支付等消費端的領域。目前任職於以色列區塊鏈晶片設計新創 Chain Reaction 的陳柏達（Joseph Chen），擔任全球供應鏈管理總監（Global Supply Management Director）， 職涯由半導體技術研發工程師開始拓展到產品行銷、業務及供應鏈管理。

經歷設備製造源頭（應用材料（Applied Materials））、良率管理（普迪飛（PDF Solutions））、晶圓製造（台積電）至 IC 設計（Fabless Design House），熟悉各層半導體產業生態圈的他說，特殊應用積體電路（Application Specific Integrated Circuit, ASIC）的發展與普及，將加速區塊鏈的應用與規模化，讓我們來聽聽他在產業二十年來的深度觀察。

從小到大都在台灣求學的陳柏達，為什麼會轉進矽谷？

「我從小念書就很順遂，到了大學突然覺得很迷惘，不知道自己想要追求什麼。直到大二到史丹佛大學參加暑期學校，發現美國大學生的學習方式跟台灣真的有很大的不同，都很有想法並可以盡情發展自己的興趣與方向，故一直嚮往至矽谷繼續深造。」

臺灣大學畢業後，陳柏達進入史丹佛念研究所，從化學工程轉進半導體材料科學，取得博士學位後進而留在矽谷工作與生活。

陳柏達指出，半導體產業屬於金字塔架構，包括從底層的晶圓製造，如台積電、應用材料等，到晶片設計、系統整合等，各層都有它不可取代的專業，但越往金字塔頂端走，就越可看到全貌。

矽谷在區塊鏈的新型態定義不斷發生中

IC 設計結合區塊鏈的加密技術是以色列區塊鏈晶片設計新創 Chain Reaction 的重要優勢。

陳柏達觀察到，以色列得天獨厚的培育與聚集了世界級優秀的 IC 設計人才，加上在區塊鏈加密演算法上擁有以色列前情報局資深技術人才的加持，讓 Chain Reaction 公司在區塊鏈硬體產業上具不可取代的重要地位。

中國近年來不斷打壓加密貨幣，但其他國家卻在加密貨幣的發展上越來越蓬勃。陳柏達指出，全球的區塊鏈趨勢主要可以分為兩部分來看：

1. 軟體的創新：矽谷的軟體發展相當快速，許多創新的定義，包括像是加密貨幣交易所 Coinbase Global 平台的推出、NFT 應用在藝術品等獨一無二的數位收藏，矽谷正快速地定義許多新型態的軟體應用。
2. 硬體應用：區塊鏈的硬體發展目前主要在加密貨幣計算（俗稱挖礦）的應用，之前市場主要集中在中國，但也隨著中國的限制，加速整體外移至美國及其他地區。而目前 Chain Reaction 的 ASIC 區塊鏈加密晶片設計，可以加速區塊鏈基礎建設的設置。

目前矽谷在區塊鏈產業上的軟體應用與產業很多，但硬體的確有限，而 Chain Reaction 的硬體即以美國市場為主。

陳柏達指出，未來硬體不單只是挖礦，最終將由雲端的資料中心提供所有軟體應用，在此架構下，專注於加密的晶片設計將有助於硬體進行特定需求的運算。Chain Reaction 也希望與矽谷正蓬勃發展的軟體相互結合，藉此提供最底層的運算，讓應用端可以更加普及。

陳柏達指出，現在的加密貨幣都是從加密協定中運算出來，而挖礦就是運用計算能力產生出協定的數量和交易的次數，我們稱之為帳本。這些需求需要具有經濟規模（更快速與更便宜）的計算力。

以工廠為例，機器的產能會產生限制，但可以透過更優化的 IC 設計擴增效能，增加計算力，就可以加速推動加密貨幣運算與加密經濟及產業發展。

以現在的 5G 來看，電信業者以前主要都是系統營運商，建立 5G 基礎建設後，發現更可以善用 5G 架構提供更多服務，區塊鏈也是其中之一。但如果要提供區塊鏈服務，目前的資料中心硬體其實是不夠用的，ASIC 晶片強化計算效率，將能協助供應商以更便宜的價格創造更高的經濟規模。

仰賴台灣供應鏈，強打「以色列設計，台灣製造」

台灣擁有晶圓供應鏈上無可取代的地位，目前陳柏達所服務的 Chain Reaction 相當仰賴台灣供應鏈提供高品質與成本優勢的 ASIC 晶片。

除了晶片，所謂的挖礦機，其實也就是電腦，台灣有包括廣達、技嘉、華碩等組裝大廠，擁有絕佳優勢。目前礦機的電腦仍然以挖礦的運算為主，未來不只用於挖礦，包括 5G 資料中心運用，區塊鏈的更多應用都可以在這裡被滿足。陳柏達也指出，目前公司的產品也都強調「以色列設計，台灣製造」。

北美台灣工程師協會，為海外台灣人開創更多機會

陳柏達也在 2020 年加入北美台灣工程師協會理事會，北美台灣工程師協會是一個成立於 1991 年的非營利組織，以科技技術領域為主軸，為美國和加拿大的海外台灣人及其社群提供不同的機會與培訓，定期舉辦各種年度技術分享會議、研討會等，例如美國台灣高科技論壇（UTHF）、美國台灣新創論壇（UTSF）及 Women’s Summit 等。

北美台灣工程師協會希望透過過去三十年累積的人脈、資源與經驗，可以以導師的角色幫新創尋找大公司的痛點，讓新創有更實際落地應用的機會，陳柏達也希望以台灣、美國、以色列的多國經驗，協助台灣人才有更多的成長與發展。

＝ KT 筆記／ 謝凱婷＝

與 Joseph 是在北美台灣工程師協會相識，很感謝他長期致力推動台灣人在美國科技業的影響力，舉辦很多美國台灣高科技線上論壇，讓台灣與矽谷的人才和趨勢接軌，並團結台灣人在美國的力量。

擁有多年台積電經驗的他，精準地看到區塊鏈的產業趨勢，大膽跨出舒適圈，加入了以色列晶片新創，投入到區塊鏈晶片領域，並對世界各國在區塊鏈發展的速度暸若指掌。

尤其他以電腦算力和耗能分布，就能精確指出中國市場和美國市場在挖礦電力的消長，並從中看到整個市場熱度的趨勢方向。

從 Joseph 對於傳統能源公司的描述中，也能了解區塊鏈技術將會徹底顛覆能源產業的未來布局。

在過去，傳統能源公司的價值結構和交易系統，因為區塊鏈產業的興起，而轉向更高效率的價值生態圈。能源的交易方式和商業模式也會進行巨大的變革，如德州和中東各國的能源公司正快速布局加密貨幣的投資和新能源的發展，並投入大量的人力和技術來挖礦，這對未來的人類發展也有顯著的創新刺激，正推動著百年傳統能源公司的巨輪走向創新，更讓我們迎向一個嶄新的能源新世代。

——本文摘自《矽谷為什麼：科技、新創、生醫、投資，矽谷直送的最新趨勢與實戰經驗》，2022 年 6 月，商周出版，未經同意請勿轉載。