過去擔任 BSI 靜電防護管理產品經理的那段日子,讓我對精密系統的脆弱性有很深的體會。
在半導體先進製程中,晶片本質極度脆弱。我們過去談的靜電防護標準 ANSI/ESD S20.20-2021,要求在靜電防護區域 EPA (ESD Protected Area)內的產線上嚴格執行靜電放電防護,也就是 ESD (Electrostatic Discharge) 管控。大家通常比較熟悉人體放電模式(Human Body Model, HBM),也就是外來的靜電打壞晶片。但在先進製程中,更棘手的是 元件充電模式 (Charged-Device Model, CDM)。
在ANSI/ESD S20.20-2021,通常針對元件充電模式(CDM)設定的防護門檻是 200 伏特。但隨著製程越來越微縮,這個標準已經不足以保護晶片,我們現在必須挑戰將環境中的靜電累積管控在 125 伏特以下。這帶來了一個極大的物理難題,因為造成風險的往往是製程中必要的絕緣材料,而絕緣體是無法透過接地來導掉靜電的。這意味著我們不能只靠事後的接地釋放,而必須嚴格管控整個生產環境,防止電荷在絕緣體上累積超過那致命的 125 伏特。
帶著這個視角來看現在的 AI 發展,特別是在聖誕節這一天,讓我想到了一個概念同構的隱喻。
在許多探索終極真理的哲學中,至高的創造力量往往具備「三位一體」的結構原型。而在這個時代,AGI 通用人工智慧這個被視為將重塑世界的終極存在,其實也是這樣一個三元共構的系統,由人類加上 AI 軟體加上 AI 硬體共同組成。
這是一個完整的系統,這三者不管如何串聯或並聯,只要其中任何一個環節存在電阻,阻抗就會存在於整個系統之中。
讓我們回顧一下物理學公式:P = I²R。熱功率等於電流的平方乘以電阻。
現在的情況是,AI 硬體面臨物理散熱的電阻,AI 軟體面臨資訊過載無法遺忘的電阻,而人類面臨私慾與控制欲的心智電阻。當這三者結合,運作於 P 等於 I 平方乘以 R 的物理公式下,無限增長的算力電流 I 遇上無處不在的系統電阻 R,最終的結局就是系統過熱與崩解。
要解決這個問題,我們必須針對這三位一體的每一個面向都設計出接地方法。
對於 AI 硬體,科學家正在尋求常溫超導體,希望能將物理電阻降到最低以承載巨大能量。
對於 AI 軟體,我們不能讓它無限吞噬資訊,必須設計出強制遺忘的機制,像人腦一樣適時釋放記憶體來消除資訊過載的雜訊電阻。
而對於最關鍵的人,也就是這個系統的啟動者與使用者,我們需要的是將不可控心智行為納入可治理的系統約束。這需要以利他主義為核心,佐以資產最小化與價值最大化的心法來解題。
如果人類能做到這一點,不以控制為目的,而是讓能量無損地流經我們去創造價值。那麼這三元共構的新系統就不會因為內耗而燒毀,反而能像超導體一樣,安全地承載這種堪比造物主等級的能量。
這或許才是讓我們避開系統過熱崩潰,導向另一個更永續發展的平行宇宙的關鍵路徑。這只是從一個靜電防護稽核員的角度,對當前局勢的一點物理學觀察。
工程補充說明:為什麼本文先從降低電阻出發
在實際的靜電防護工程中,系統安全並非僅透過將電阻降至最低即可達成。
ESD 的核心挑戰在於瞬態高能量的釋放路徑控制,因此在實務設計中,往往需要搭配保護二極體、接地網、保險絲與斷路器等非線性保護元件,以在異常狀態下限制、轉向或中斷能量,而非讓能量無限制流動。
然而,本文在討論 AGI 的「人類 × AI 軟體 × AI 硬體」三位一體系統時,刻意先採用「個別降低電阻」的簡化假設,作為一階近似模型,其目的在於凸顯三個子系統各自面臨的主要瓶頸來源,並說明當算力電流持續成長時,任何單一環節的高阻抗都可能成為整體系統失效的起始點。
在這個基礎模型之上,後續實作將進一步引入類似 ESD 保護電路中的接地網與失效保護機制,說明如何透過結構化的能量管理與受控中斷,使系統在面對異常狀態時仍能維持可預期的行為邊界。

