耗电太惊人！一台EUV光刻机100万瓦，台积电用电超过整个斯里兰卡！

制造世界上最先进的半导体所需的机器是现代工程的奇迹。它们被称为极紫外光刻系统或EUV光刻机，它们用人眼不可见的光波沐浴硅片，将图案燃烧到晶圆表面上的材料中，这些材料需要在几纳米内精确。

为了产生专门的光，EUV用激光蒸发熔融锡，然后使用镜子将辐射聚焦到更薄的波长。世界上只有一家公司——ASML Holding NV能制造出EUV设备，其成本超过1.5亿美元，由10万个独立的组件组成。

EUV也是制造更小、更强大、更节能的半导体的主要推动。但是其本身又是一个巨大能耗源，每台机器的额定电力消耗约100万瓦，是前几代设备的10倍。由于没有替代品可以制造最先进的半导体，芯片行业成了推动减少全球碳排放的潜在重要绊脚石。

从EUV光刻机购买量来看，世界上没有一家公司能比得过台积电这个全球最大的芯片代工厂。它目前已拥有80多台EUV，并且正在安装新一代机器，作为位于中国台湾南部城市台南一家价值200亿美元的芯片代工厂的一部分。由于运行EUV需要大量的电力，预计台积电将很快消耗比斯里兰卡整个2100万人口更多的能源。2020年，该公司约占台湾地区整体能源消耗的6%。预计到2025年将提高到12.5%。

除台积电外，美光科技这家大型存储芯片生产商计划在台中生产基地使用至少一台EUV，彭博情报局分析师Charles Shum表示，在三年内，台湾地区代工厂四分之一的芯片制造将需要EUV才能运行。

台湾地区桃园市国立中央大学管理学讲座教授梁志远表示，除非芯片制造商开始建设自己的发电厂，否则台湾地区将没有足够的电力容量来容纳其半导体产业。

绿色和平组织的气候和能源活动家Tracy Cheng说。“台积电将占据台湾地区的大部分能源供应，这将损害其他行业。

韩国芯片制造巨头三星电子，也面临着类似的挑战。该公司在该国经营着六个半导体生产基地，到2021年占其电力消耗的3%。由于三星试图通过为外部客户制造芯片来更直接地与台积电竞争，因此三星正在寻求扩大其对EUV的使用。该公司拥有的机器比台积电少，尽管它没有公开说明它有多少台。

韩国60%以上的电力仍然来自燃烧煤炭和天然气。该国的目标是到2030年将碳排放量从2018年的水平减少40%。这样的努力需要到2030年将韩国可再生能源的份额从2021年的7.5%提高到30%以上。

英特尔公司这家总部位于美国的主要芯片制造商在可再生能源方面的表现优于亚洲同行，部分原因是它可以在亚利桑那州，新墨西哥州和俄勒冈州的工厂获得绿色能源。该公司在2021年获得80%的电力来自可再生能源，高于前一年的71%。但由于先进的制造技术，其整体用电量也在显着增加。

在全球范围内，声称希望降低碳排放的国家也渴望建立国内半导体制造能力，以抵御供应链冲击。美国最近通过520亿美元的计划来大力提升其芯片生产能力，此外欧洲的芯片法案也包括490亿美元的投资，以重振欧盟内的行业。现在看来欧洲和美国，环境影响已经不是一个重要的考虑因素了。“这些芯片法案投资巨大，但是都没有明确用于与气候相关的目标。” 彭博NEF日本和韩国研究主管David Kang说。

ASML正在经历前所未有的需求。彭博情报高级分析师若杉正弘（Masahiro Wakasugi）预测，到2023年，该公司的年销售额可能会增长30%以上，达到约260亿美元，尽管来自美国的压力，要求停止向中国提供制造不太先进的芯片的设备。首席财务官罗杰·达森（Roger Dassen）在4月份表示，ASML正在调研到2025年将其EUV的出货量从最初的70台目标增加到90台的可能性。

整体来说，虽然有机会找到更环保的方式制造芯片，但没有任何厂商愿意放慢脚步。Ragnarsson认为，半导体产业发展过于迅速，也有很多问题需解决，但这需要时间和成本，如果什么都不做，问题只会更糟。