8月25日消息，據(jù)彭博社報導，為制造制程更先進、耗電更少的芯片，往往制造需要大量的電力。

光刻機巨頭ASML最先進極紫外（EUV）光刻機，每臺預估耗電1MW（megawatt，百萬瓦），約為前幾代設備的10 倍，加上制造先進制程芯片還沒有其他替代設備，因此半導體產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展，恐嚴重影響全球減碳進度。

而EUV光刻機之所以耗電，主要是由于“EUV 的能源轉(zhuǎn)換效率（wall plug efficiency）只有 0.02% 左右。

而造成轉(zhuǎn)換率低的一大原因是，極紫外光本身的損耗過大。

極紫外光物理特性與一般常見的紫外光差異極大。這種光非常容易被吸收，連空氣都不透光，所以整個生產(chǎn)環(huán)境必須抽成真空；同時，也無法以玻璃透鏡折射，必須以硅與鉬制成的特殊鍍膜反射鏡，來修正光的前進方向，而且每一次反射仍會損失 3 成能量，但一臺 EUV 機臺得經(jīng)過十幾面反射鏡，將光從光源一路導到晶圓，最后大概只能剩下不到 2% 的光線。”這也是 EUV 機臺如此耗電的主因之一。

如果按照前面的EUV能源轉(zhuǎn)換效率只有0.02% 來計算，目前先進的能輸出 250 瓦功率的 EUV的機臺，需要輸入0.125萬千瓦的電力才能達到，這個耗電量是傳統(tǒng)氬氟雷射的 10 倍以上。換句話來說，就是一臺輸出功率250W的EUV光刻機工作一天，將會消耗3萬千瓦時，也就是說，一年的耗電量就超過1000萬千瓦時。        

報道稱，臺積電目前擁有80 臺EUV 設備，且正在安裝新一代的EUV設備。照此估算，臺積電一年，僅這80臺EUV光刻機的耗電量將高達8億千瓦時。而這也僅僅只是臺積電晶圓制造的上百個環(huán)節(jié)當中最為耗電的一個部分。

根據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，臺積電2020年的耗電量達到了160億千瓦時，占據(jù)整個臺灣5.9%的用電總量。2021年臺積電實際用電量已接近170億度。另外，由于近兩年的缺芯推動了臺灣島內(nèi)晶圓廠的建設開始加碼。資料顯示，今明兩年，臺積電將在臺灣島內(nèi)興建11座晶圓廠，其中大部分為生產(chǎn)3nm及2nm先進制程的晶圓廠。由于這些尖端制程晶圓廠必須用到EUV光刻機，因為耗電量將會進一步大幅增長。

彭博社稱，照這樣運作，預計2025 年，臺積電的耗電量將將占全臺灣整體能源消耗的12.5%，較2020年的近6%還要高出1倍。除了臺積電，美光臺中廠也使用至少一種EUV 設備。

彭博分析師Charles Shum 預估，3 年內(nèi)臺灣的晶圓代工廠四分之一芯片制造都需要用到EUV 設備。

臺灣中央大學管理講座教授梁啟源也認為，除非晶圓廠開始自己蓋發(fā)電廠，否則臺灣沒有足夠電力滿足產(chǎn)業(yè)需求。

綠色和平組織的氣候和能源活動家Tracy Cheng 指出，半導體廠對臺灣經(jīng)濟至關重要，其他地區(qū)恐會更強烈感受到電力短缺影響，且缺電肯定會發(fā)生，“臺積電占用全臺灣大部分能源供應，損害其他產(chǎn)業(yè)。”

臺積電生產(chǎn)對環(huán)境的影響程度，主要取決于發(fā)電來源。研究業(yè)者Imec 永續(xù)發(fā)展專案主管Lars-Ake Ragnarsson 指出，臺灣有許多需要運行如此高耗能設備的晶圓廠，使可再生能源更重要緊迫，但臺灣卻嚴重依賴化石燃料。

臺灣政府2016 年制定目標，到了2025 年，20%電力來自可再生能源。然而7 月最新能源審查顯示，截至2021 年底，只有6% 電力是可再生能源，促使當局下調(diào)2025 年目標至15%。

整體來說，雖然有機會找到更環(huán)保的方式制造芯片，但沒有任何廠商愿意放慢腳步。Ragnarsson 認為，半導體產(chǎn)業(yè)發(fā)展過于迅速，也有很多問題需解決，但這需要時間和成本，如果什么都不做，問題只會更糟。