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。

又到了大學多元入學的時節，備審資料與面試，是多元入學中能否錄取的關鍵，但是多數高中生不但缺乏經驗，更缺乏概念，以下分享一些相關的基本概念。

別搞錯狀況，高中生騙不到教授的

所有方式的多元入學，大學教師都是關鍵角色。有時候大學教授在社會上會成為被嘲笑的對象，例如很容易被詐騙之類的。確實，某些教授是生活白痴，離開自己專精的領域可謂一竅不通；但是

在本行的面試場子裡，高中生想騙過大學教師，基本上很難發生。

騙術高強到能騙過老師的高三生，不敢說沒有，但是非常非常少；可是自以為能騙過教授的小朋友和家長，恐怕超級超級多。高中生必需認知到的重要原則是：教授沒那麼好騙。  

再怎麼不濟的教授，面對來找自己面試的高三生，99.9% 都是絕對碾壓。也許小朋友潛能很高，但是多年經驗的差距，是很難彌補的。  

備審資料隱惡揚善，但是不能說謊

備審資料該怎麼準備，面試時要如何回答？每個系都有不同的取材標準（若是標準一致就不是「多元」入學了），愈符合標準的機會愈大，如果目標是錄取，就蒐集情報，找個條件最符合的系，放棄機率不大的選擇。這點乍看是廢話，但是其實相當重要，一開始是否選擇適合的目標，對於最終成功與否的影響很大。

備審資料和面試必需一起考慮，因為兩者皆代表一個人的不同面向，不該有明顯矛盾。例如備審資料自稱熱衷文學，口試時被問到喜歡什麼作品，卻無法回答課本以外的項目，這種狀況就大大不妙。必需做好準備，

備審資料寫什麼，如果口頭被問，就要答的出來。

備審資料的重點不是精美，在於能否幫助你展現優點。好的備審資料必需有明確的重點，讓評審認為值得考慮；不要寫一堆言不及義的成語、形容詞（孝順、友善、朋友多之類的），要明確表達出關鍵能力。這部分是許多高中生非常欠缺的知識。

誠實是重要的原則。誠實的意思，不是說有什麼缺點都要通通坦白，而是不能說謊。一項能力只是普通，就不要說成很厲害，只是略懂，就根本不應該有提到的機會。

可是真的沒有值得一提的專長怎麼辦？這有兩個可能，第一，真的沒有特定優勢，那麼這種學生本來就不是多元入學希望網羅的目標。第二，其實有專長自己卻不知道，這樣跟一無所長其實沒有太大的差別。

總之，還在爭取面試機會時，要審慎評估自己的優缺點，挑選適合的目標。面試時的原則是隱惡揚善，搭配備審資料，儘量發揮自己的優勢，隱藏劣勢，不過千萬不要想要詐騙。絕大部分高中生的水準不但騙不過教授，反而只會害自己被扣分。

話說回來，申請入學時都覺得前路兇險，不過考驗其實在錄取以後才開始。

• 本文轉載自新公民議會《高中生面試，能騙過大學教授嗎？》

延伸閱讀：

• 參加研討會，用海報展示你自己

本文亦刊載於作者部落格《盲眼的尼安德塔石匠》暨其 facebook 同名專頁。

文／謝伯讓的腦科學世界

回顧科學的歷史，我們可以發現一個有趣的現象：大部份曾經出現過的理論幾乎都是錯誤的，它們要不是已經被推翻、就是正在被推翻中。科學活動，其實就是不斷在新證據出現下修改或推翻舊理論的一個過程。

因此，在閱讀科學發現和吸收科學知識時，我們必須要帶著強烈的「懷疑精神」。任何讀到的科學發現，都有可能隱藏著實驗瑕疵；任何讀到的科學理論，也都可能在明天就被新證據推翻。

當我們在閱讀時，一定要帶著批判的懷疑態度，然後去思考每個實驗背後可能潛藏的混淆變因，只有在確信實驗過程都毫無錯誤下，才能暫時「假設」這項結果正確，然後進行下一步的結果解釋和推論。

誤推因果、另有他因、倒因為果

科學新聞和科普報導的文章越來越多，很多人看完後常常就只是「哇」的一聲感到新奇，然後就只能腦中一片空白，不知道該如何對自己專長以外的領域做出回應。對於自己不熟悉的領域內容，難道真的要等到補足了相關知識，才有辦法評論和思考嗎？

在這邊偷偷告訴大家一個不需要太多專業知識，也能夠輕鬆輔助思考、批判科學研究的口訣，就是「誤推因果、另有他因、倒因為果。」

例如，當有人說「研究發現喝母乳的小孩比較聰明」時，你就要先想想以上的口訣：

第一，是否「誤推因果」。原本的研究可能只是發現「喝母乳」和「小孩聰明」兩者相關，但報導有沒有錯說成前者「導致」後者？在大多數的相關性研究中，科學家可能只是把小孩分成「喝母乳」和「不喝母乳」兩群，然後發現「喝母乳」那一群小孩比較聰明。這種結果，就只是「發現相關性」而已，並沒有真的證明「喝母乳會導致小孩更聰明」。要證明因果關係，就必須要隨機找來兩組原本智商一樣的小孩，其中一組允許喝母奶，另一組不准喝，最後再比較喝母奶後的小孩智商是否提高比較多，這樣才能證明因果關係。這種「誤推因果」的報導方式，是科學新聞中最常見的謬誤。

第二，是否「另有他因」。例如，有沒有可能是因為比較聰明的媽媽剛好都偏好餵母乳，因此她們小孩的聰明根本是遺傳自媽媽，而不是因為喝母乳才變聰明？或者，餵母乳的媽媽可能剛好都比較有心力和時間照顧小孩，因此她們的小孩是因為備受照顧才變聰明？換言之，就是另有第三個因素（共因）導致了「喝母乳」和「小孩聰明」這兩個現象，而不是這兩個現象之間有因果關係。

第三，是否「倒因為果」。有沒有可能是因為聰明的寶寶本身就有喜歡喝母奶的偏好？例如，聰明的寶寶可能在媽媽想要停止餵奶時大聲哭鬧，因此使得媽媽不得不延長餵母奶的量和時間。若真如此，那結論就應該是「聰明的小孩喜歡喝母奶」，而不是「喝母奶才變聰明」。

一項好的研究，必須針對上述這類可能的「混淆變因」進行控制，並且仔細測試各種可能的因果關係，最後才能得到可信的結論。

又例如，當有報導說「吸食大麻導致低智商」時，你就要先注意，第一，媒體有沒有「誤推因果」，有沒有不小心把「吸食大麻和低智商有關」寫成「吸食大麻『導致』低智商」。第二，有沒有可能是「另有他因」，說不定是因為吸食大麻的人剛好也都會喝酒或有其他惡習，因此是其他惡習導致低智商，而不是大麻導致低智商。第三，有沒有可能「倒因為果」，其實是低智商的人才喜歡吸食大麻？

如果能夠把握這些原則，並在閱讀他人對某項實驗結果的解釋前就先自己作出分析、解釋和推論，那是最好不過。或許，你還可以因此想出不同的創新理論。

如果自己想不出來，也要在閱讀科學家對資料的解釋和推論時，進行徹底的反思和批判。同一組數據或發現，通常都會有超過兩種以上的可能解釋。有些科學家，只會提出其中一種。如果沒有帶著批判的態度去閱讀，很容易就會被牽著走。如此一來，就有可能會陷入意識形態的偏見，而無法客觀的看待科學發現與成果。

文／謝伯讓的腦科學世界（新書《都是大腦搞的鬼》作者。 ）