众所周知,7nm及以下更先进芯片的制造依赖于ASML的EUV光刻机,后者尽管高达1.5亿美元的售价仍然供不应求。新设备包含10万个部件和长达2公里的布线,耗电量因此也可见一斑!
芯片大师曾报道缺水缺电!台积电拟将2万片产能移至大陆,2021年中国台湾地区多次发生严重的缺水缺电事故。台积电在先进制程领先全球,而先进制程必定要用到ASML最先进的EUV光刻机,后者正是“电老虎”。
以全球最大EUV使用者台积电为例,目前拥有超过80台EUV光刻机,均分布在中国台湾,以每天1MW的满载功耗计算,开机一天的耗电量高达192万度。
192万度的日用电量相当于什么水平?我们以近期用电高峰期的成都市为例,成都市唯一的火电厂日均发电量超过2700万度,双机满负荷时每天耗煤约1.2万吨。
也就是说,台积电晶圆厂仅80台EUV每天的耗电量相当于成都全市最高峰期的7%,无异于一座中型城市,换算成火电每天需要消耗853吨煤!
报道称,台积电还持续安装新一代EUV设备,估计到2025年将消耗中国台湾整体能源的12.5%,届时等于台积电一家将吃掉全岛近1/8的能源。且为了保障供应,每家先进晶圆厂所在的园区都需要单独配建电厂,着实恐怖!
同时,据台相关部门7月公布的能源数据,截至2021年底,岛内仅6%的电力来自再生能源,其余94%均来自火电等传统能源,并且将2025年利用再生能源发电比例从20%降至15%,可见岛内对发展清洁能源的看法并不乐观。
同时第二大晶圆代工厂三星的数据显示,三星在韩国的6个半导体制造基地去年的总能耗占到三星集团的3%,未来更多EUV光刻机进厂部署后,这个数字还可能继续提高。
作为超高耗能的行业,未来的芯片制造切换能源类型势在必行,但能源革命并非一朝一夕,并且在近年俄乌冲突、气候变化等情况下危机愈演愈烈。