外媒：能源瓶頸制約芯片生產
來源：參考消息網
參考消息網11月13日報道 西班牙《國家報》網站10月30日刊登題為《芯片的死胡同：制造芯片消耗的能源已經相當于整個國家的能源消耗》的文章，作者是路易斯·恩里克·貝拉斯科，內容編譯如下：
專家警告，滿足市場對微處理器的爆炸性需求正在成為綠色轉型的障礙。
2024年上半年，美國芯片制造商英偉達的業績令人欣喜。該公司的半導體全球出貨量增長了兩倍，這充分證明了一個時代的格言：全世界都渴望這種微小的技術。然而，半導體生產卻面臨一個重大挑戰：生產所需的電力需求不斷增長。專家警告說，滿足市場對微處理器的爆炸性需求正在成為綠色轉型的障礙。為了創造一種對人工智能和數據中心的發展等領域都至關重要的技術，制造尖端芯片需要的龐大而復雜的設備需要消耗大量的電力。
具體而言，電腦、洗衣機或移動電話中使用的微小矩形芯片作為一種微處理器，需要復雜的極紫外光刻機(EUV)來制造，這種工藝是將硅晶片，也就是芯片的基礎材料，置于人眼不可見的光波中。
據彭博社報道，為了重現光束，最新型號的專用設備需要消耗大約1兆瓦的電力，相當于一個西班牙家庭四個月的平均能耗。美國麥肯錫公司十年前就曾警告，一家傳統半導體制造工廠每年消耗的能源相當于約5萬個家庭一年的耗電量。事實上，麥肯錫當時還指出，芯片“超級工廠”的耗電量超過了汽車制造廠和煉油廠。
西班牙國家研究委員會的納米技術專家何塞·路易斯·科斯塔認為，目前大多數地區都沒有把這種情況視為問題，“因為這是一個具有戰略意義的關鍵領域，在能源支出方面不會有任何阻礙”。除了電子消費品外，武器裝備、航空航天和汽車等領域使用的芯片也已成為產品開發必不可少的一部分。世界半導體貿易統計協會的數據顯示，今年2月全球微處理器銷售額同比增長16.3%，達到397億美元，預計2024年全年將增長13.1%。
“芯片制造過程需要極高精度和嚴格的控制，這通常會對電力和水資源產生巨大需求。此外，半導體制造中使用的許多材料，如硅等都需要經過密集型、高耗能的提取和提純過程，”科斯塔說，“由于這些原因，從長遠來看，這種生產模式是不可持續的。”
產業界則為自己辯護稱，半導體制造技術的發展推動了其他領域的可持續發展和節能。科斯塔在一定程度上也同意這一觀點。他認為，半導體行業已經在探索更持續的芯片生產方式，例如用光來處理信息或量子態技術等，“這將非常高效，并將大大減少能源浪費和對環境的影響”。科斯塔舉例指出，佳能公司最近宣布將憑借納米印刷技術進入光刻機市場，目前這一市場由荷蘭阿斯麥公司主導。科斯塔指出，納米印刷技術有望實現類似的尺寸，但價格和能耗只有其十分之一。
英特爾等芯片領域的其他公司雖然并不那么出眾，但也在努力讓爭奪市場領先地位的競賽更加綠色和可持續。這家美國公司之所以能在可再生能源方面超越亞洲同行，部分原因是它在亞利桑那州、新墨西哥州和俄勒岡州的工廠可以使用綠色能源。彭博社指出，2021年該公司80%的電力來自可再生能源，超過上一年的71%。但是，彭博社同時也警告，由于采用尖端制造技術，總體耗電量依然在大幅增加。
在這個需要多層次設計和制造的復雜市場中，為了爭奪領先地位，一些國家已經投入巨資提升制造能力，以抵御供應鏈的沖擊。然而，環境影響似乎并沒有成為歐美國家的主要考慮因素。
