在AI時代，算力的增長帶來了前所未有的晶片熱浪。當熱量成為限制效能的天花板，臺灣的散熱技術能否在這場沒有煙硝的「散熱革命」中，持續以「冷酷」制勝？

散熱成為AI算力的瓶頸

隨著AI技術的全面崛起，全球資料中心的算力競爭日趨激烈。在高密度的矩陣運算背後，晶片的發熱問題成為制約技術發展的關鍵因素。根據工研院綠能與環境研究所副所長鄭名山的說法，「現在GPU的熱密度在相同面積下，產生的熱太多了。」

過去，CPU的發熱功率每平方公分僅30到40W，而在同一個封裝內塞入更多晶片後，現在GPU的熱點（Hotspot）每平方公分的熱密度已飆升至200W，單晶片的熱設計功耗（TDP）也從前兩年的1,000W、1,500W，推升至驚人的2,300W。

氣冷與液冷：散熱技術的兩大主力

面對不斷攀升的熱量，散熱技術也在不斷演進。目前常見的散熱技術分為氣冷和液冷兩大類型。氣冷成本低、結構簡單、安裝維護容易，是當前主流。然而，當晶片熱功耗突破千瓦等級，單純氣冷已不夠用，散熱開始向液冷邁進。

液冷技術中，又分為冷板與浸沒式兩種方式。冷板是將冷卻液引導至晶片上的冷板中，吸熱後再將熱水循環帶至外部進行熱交換；浸沒式則是將整台伺服器或主機板直接浸泡在特殊的不導電冷卻液中，讓冷卻液直接接觸晶片表面進行散熱。

鄭名山指出，液冷最大的優點是解熱能力比氣冷好，冷板與浸沒式兩者相差不遠，單相約可達單顆晶片1,000至2,000W，雙相則更高。但浸沒式因需全伺服器浸泡，維修與維運成本較高，現階段PUE更低；冷板在結構上更容易被現有資料中心接受，導入門檻較低。

前瞻技術：微流體散熱

雖然散熱技術不斷演進，但不論是氣冷或液冷，本質上仍是從晶片封裝外來解熱。當未來晶片熱功耗從2,300W朝向4,500W邁進時，晶片內部的「內熱阻」成為關鍵。於是，新興的微流體技術（Microfluidics）應運而生。

微流體的基礎原理是在晶片內加工出微米級的細微流道，讓冷卻液極度貼近熱源，大幅降低熱阻，提升傳熱效率。鄭名山表示，微流體代表著未來，但這並不意味著傳統散熱技術將被淘汰。從整體資料中心的生態來看，氣冷、液冷與微流道將會互補共存。

從產業面來看，臺灣在全球散熱市場佔據主導地位，擁有完整的供應鏈和強大的技術實力。面對未來AI時代的高熱散需求，臺灣散熱廠有望從「散熱元件供應」邁向「高階系統解決方案出口」，進一步拓展車載、衛星通訊、邊緣運算乃至國防等高效運算散熱市場。

工研院的前瞻研發

面對未來動輒數千瓦的散熱需求，工研院全力投入前瞻、多元的散熱技術研發。例如，榮獲愛迪生銀獎的「3D鋁製微流道熱虹吸散熱器」，最大熱傳量可達1,600瓦，超越市面上的3D VC產品。此外，還有「雙相浸沒式冷卻技術」和「低壓冷媒兩相流冷板」等技術，單晶片解熱能力已成功達到2,000W，2026年目標提升至2,500W。

工研院產業科技國際策略發展所產業分析師陳祉妤表示，散熱發展趨勢正從「單點解方」走向「多層整合工程」。未來散熱廠也必須與半導體和其他設備業者深度協作，跨域整合是關鍵能力。

當算力無止境攀升，散熱已躍為AI競賽中的關鍵優勢。誰先掌握跨域整合的能力，誰就有機會在這波由熱能重塑的競爭中脫穎而出。臺灣散熱供應鏈在強大金屬精密加工業的支持下，占據了絕佳位置，相信未來通過跨域共創，臺灣將有機會在高效運算散熱市場中大放異彩。

本文改寫整理自公開新聞來源，原始報導由自由時報發布。

常見問題 FAQ

什麼是液冷技術？

液冷技術是利用液體作為冷卻介質，將熱量從晶片帶走。主要分為冷板和浸沒式兩種方式，冷板是

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