法國的時尚中心，路易十四親手打造的魔幻舞台——《穿過了》

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。

嫘縈布料讓庶民女性也能擁有絲綢般的華美奢侈，但它的身世在在顯示出二十世紀追求平民奢華的美夢終究只是虛有其表：關於這份工作，人們看到的不是安全、高薪的實質保證，而是打扮光鮮亮麗的工人形象。儘管美國政府對紡織及服裝業勞工提供的保護未盡周全，但在二十世紀前半，勞工團體仍然在某些方面取得了重大的進展，尤其是國際女裝服飾工會。

然而，二戰結束後幾年內，美國國務院做出的決策為服裝製造業打開移往海外的大門，抹殺了過去幾十年來好不容易取得的成就。在這些發展進行的同時，出現了一種全新的布料：其纖維完全由石油提煉製成，且形式及樣貌多元，可塑性極高。就像其他象徵戰後進步的時代圖騰一樣，這種布料形象百變，很多時候看似要打破傳統服裝的框架，實際上卻羅織出另一種陷阱，使人深陷其中。它，就是尼龍。

要是尼龍絲襪能再流行就太好了

棉襪滿足不了男人的胃口

──〈要是尼龍絲襪能再盛行〉（When the Nylons Bloom Again）
出自百老匯音樂劇《不再失禮》（Ain’t Misbehavin’）

一九三九年十月二十四日，尼龍絲襪在德拉瓦州的威明頓市（Wilmington）初次上市，四千雙在三小時內就搶購一空。杜邦公司的化學專家華萊士．休姆．卡羅瑟斯（Wallace Hume Carothers）在一九三五年發明了這種聚合物，卻在兩年後自殺身亡，無緣親眼見到尼龍輝煌的成功。尼龍本來是該公司「己二酸己二胺鹽縮合產物」（hexamethylene diamine—adipic acid condensation product）的品名，又稱尼龍六（nylon 6），簡稱六，後來用來泛指聚醯胺（polyamide）。尼龍很快就被應用在商業上，先是成為牙刷刷毛的原料，接著是女性褲襪。與嫘縈不同的是，尼龍完全由石化原料提煉而成，但一九三九年的紐約世界博覽會上，卻標榜尼龍純粹由「碳、水、空氣」製成。這項產品號稱能修飾女性的腿部線條以滿足男人的慾望，於是新奇的尼龍絲襪立刻造成轟動。一九四○年五月十六日，四百萬雙尼龍絲襪在美國各大百貨公司上架，短短兩天內就銷售一空。

美國加入二戰後，尼龍成為軍用物資列入管制，被徵用來生產降落傘、輪胎簾布、繩索、蚊帳及吊床等物品。女性沒有絲襪可穿，就用裸色化妝品塗在腿上，再用眉筆在小腿後側畫上絲襪縫線。一九四五年，尼龍絲襪終於重回市場，吸引無數美國女性爭相排隊購買，但在嚴重供不應求的情況下，各地引發「尼龍絲襪暴動」（nylon riots），其中最著名的一次發生在匹茲堡，一萬三千雙的絲襪竟有多達四萬人爭搶。

對美國女性而言，終戰意味著尼龍絲襪可望重返市場以及高薪工作的結束。一九四二到一九四四年間，美國女性大量進入勞動市場，在勞工部婦女局及有組織的婦女團體推動下，雇主開始僱用女性來從事過去只有男性能做的工作，例如開堆高機、焊接、挖水溝，以及在鋼鐵廠、造船廠、兵工廠當女工等。有些人是首度投入勞動市場，第一次接觸這些工作內容；有些則是從過去的低薪工作「高升」。為了支援身兼母職的勞動婦女，政府還設立托兒所，並提供熱騰騰的午餐。

「這些婦女認為，她們既然有能耐在國家危及之際奉獻一臂之力，應該也有機會在恢復和平後繼續養家活口。」記者露西．葛林鮑姆（Lucy Greenbam）寫道。然而，早在戰爭結束前，工會及戰爭人力委員會（War Manpower Commission）就不斷鼓吹女性放棄工作，政府日間托兒的經費也被取消。工會的資歷原則（seniority rules）規定戰爭期間的勞工必須將工作讓給自沙場歸來的退役軍人。政府發起大規模的宣傳運動，呼籲婦女離開職場，回歸家庭。

對尼龍襪的瘋狂搶購，或許是不少女性在面對自己人生選項被壓縮時，藉以發洩滿腔怒火的管道。然而諷刺的是，這種對合成纖維及其所預示的美好事物的新興狂熱，反而加速了美國服裝製造業的衰敗。

——本書摘自《穿過了》，2023 年 10 月，時報出版出版，未經同意請勿轉載。

……昨晚妳在我房間過夜，現在床單聞起來都有妳的香味。

─紅髮艾德（Ed Sheeran）〈妳的樣子〉（Shape of You）

女人內衣的祕密

Bustle 網站上分享的〈十七種在分手後照顧自己的方法，用最健康的方式找回前進的動力〉其中第五項是：「把所有東西都洗過一遍，例如你一直不想碰的衣物、毛巾、（尤其是）床單等等。而且你知道嗎，如果這段感情談了很久，錢對妳來說又不是問題的話，建議直接換件新的床單，高紗織數的那種。但說真的，把前任的氣味以及存在感澈底從所有纖維製品上消除掉，確實是不錯的開始。」

許多電子及傳統雜誌都不斷重申這一點。生活達人們也一致認為根除痕跡才是療癒情傷的重點。

關於這帖處方，首先必須注意到當今世上許多地方，床單跟性愛有著密不可分的關係。「床單」（sheet）一詞最早出現在一二五○年，泛指寢具，出自「Schene vnder schete, and þeyh heo is schendful」這句話，大致翻譯就是「她在床上的樣子美麗動人，但卻是個妓女。」說到 sheet 這個字早期的用法，在七五○年左右原本指的是繃帶，到了一○○○年前後延伸為裹屍布，從此只要提到傷口及屍體就少不了它，後來才演變成情人的窗簾布。到了一三四七年，從喬叟的詩句更可以看出，它已經成為普遍的日用品，甚至是種權利：「他們不知羽絨與漂白的床褥為何物」（No down of fetheres ne no bleched shete Was kyd to hem.）。

床單跟貼身衣物一樣，最初以亞麻布製成，直到十八世紀晚期廉價、大規模生產的棉布問世才被取而代之。因為這層緊密的關係，亞麻布在中世紀成為床單及內衣的借喻，衍生出「襯裡」（lining）、「收納毛巾或床單桌布的壁櫥」（linen closet）、「女性內衣」（lingerie）等字詞。在法國，「亞麻」（linen）一詞在十三世紀時從形容詞轉為指代亞麻家用品及內衣的名詞，成為普遍用法。

中世紀富裕人家的財產清單開始列出貼身衣物，其所用的布料通常比外衣更細緻。相較於床單、裹屍布、桌布、餐巾及「toualles」（某種可兼作毛巾的餐巾）等常見亞麻家用品，用來製作內衣的亞麻布料在此時雖屬少見，但就連窮人也不陌生。十七世紀的亞麻布商兩者都賣（前者稱為「linger」，後者叫做「lingerie」）；十七至十八世紀的法國人將之分別稱為「大亞麻布」（gros linge）及「小亞麻布」（menu linge）。某本十七世紀的辭典甚至列出各種不同類型的亞麻織品，包括桌巾、細麻布、厚麻布、日用及夜用麻布等。

到了十八世紀，穿內衣成為女性普遍的習慣，但當時的內衣跟現在卻不太一樣。一七六○年代，細心嚴謹的夏姆伯格夫人（Mme de Schomberg）整理了一張清單，列出她衣櫃裡的所有物品，可看出她擁有襯裙、襯衫、斗篷（睡袍）、無袖短披肩、裙褶（裝飾襯裙的褶邊）、帽子、長襪等各式各樣的貼身衣物，構成她為數頗豐的庫藏。

現代內衣要等到衛浴發明後才順勢興起。當時女性為避免悶熱引發私處念珠菌感染，大多不願穿緊貼胯下的衣服，這種情形要等到她們有辦法定期沐浴、清洗衣物之後才有所改善。直到二十世紀早期，歐美地區的婦女依然穿著內有襯裙的長裙；燈籠褲（又稱長內褲）自十五世紀以來只有歐洲上層社會的女性偶爾會穿，但這股風潮到了十七世紀基本上已經消失殆盡。這種褲子長及膝蓋，穿法是在腰間及兩膝分別以絲帶或繩子束緊，形成燈籠狀的褲管。至於當代女性內衣則要等到兩種殖民時代的產物——棉花及製造橡皮筋所需的橡膠——興起後才得以問世。

儘管外型跟現代內衣截然不同，但在中世紀歐洲人的想像中，這些貼身衣物就跟床單一樣，暗示著不可告人的非法關係。用亞麻布料來指代「內衣」最早的紀錄出現在十四世紀的某部編年史：「他們身穿如牛奶般潔白的內衣，逃之夭夭」（Alle þei fled on rowe, in lynen white as milke）；而在一六○七年某齣詹姆斯一世時期復仇悲劇中，它成為男女幽會時所穿的服裝：「他與公爵夫人在夜裡穿著內衣相會。」

莎士比亞這位才華洋溢的造詞大師，似乎就是在一六○○年寫成的《無事生非》（Much Ado About Nothing）這齣戲中創造出「床笫之間」（between the sheets，在劇本中原指信紙，後來就「床單」一意引申為就寢，暗喻男女交歡）這句話，台詞是這麼寫的：「她寫好了信，把它讀過一遍，卻在字裡行間發現培尼狄克與貝特麗絲的名字剛巧寫在一塊兒。」然而，早在十六世紀，教會就透過某種怪誕的公開羞辱儀式承認了床單與性愛之間的關聯。這項儀式後來隨著英國殖民被帶到北美，通姦者僅以一條白床單裹身，手持蠟燭或木棍，被押到市場或教堂前公開示眾。根據一五八七年的歷史記載，「妓女及其姦夫……裹著被單，在教堂與市場馬車上公開懺悔……遭受眾人斥責。」亞麻一方面象徵著外表的體面，另一方面又扮演蒙蔽恥辱的遮羞布，這種一體兩面的矛盾始終纏繞著它，陰魂不散。

——本文摘自《穿過了：從人類服裝史發掘全球製衣體系背後的祕辛》，2023 年 10 月，時報出版，未經同意請勿轉載。