黑客|台积电一年耗电143度，每年电费300亿，造芯片为何如此费电？
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电 ， 已经成为了人们日常生活、工厂运作不可缺少的存在 。 作为我国一线城市的深圳 ， 汇聚了1300多万人口 ， 居民用电量高达146亿度 。 这一数字已是相当惊人 ， 但有一家企业的年用电量 ， 竟然与深圳不相上下 。 它便是台积电 ， 2019年 ， 其用电量高达143.3亿度 。
而且 ， 在台积电3nm半导体制造工厂建成开工后 ， 耗电量还将新增70亿度 ， 那就是213.3亿度 。 台积电每年需要缴纳的电费更是惊人 ， 按照台湾电价标准 ， 营业用电量在1501度以上的 ， 夏日每度收费6.73新台币 ， 而在非夏日时段则为5.31新台币 。 粗略来算 ， 台积电213.3亿度电 ， 每年仅电费便要300亿 。
那么 ， 为何制造芯片会如此费电？首先 ， 芯片制造过程中需要用到的许多机器设备 ， 本身就十分耗电 。 其中 ， 光刻机的耗电量尤为巨大 。 光刻机通过光线曝光 ， 将掩膜版上的精密图形印制在硅片之上 。 这就需要发电进行照明 ， 并且 ， 这对光的要求很高 。
EUV光刻机重量达180吨 ， 体积十分庞大 ， 需要0.125万千瓦的电力 ， 来维持250瓦的功率 。 据悉台积电仅EUV光刻机便有30台 ， 30×0.125便是3.75万千瓦 ， 已是一个不小的数字 。 一年下来 ， 耗电量更是难以衡量 。 而且 ， 为了防止温度过高 ， 还需要设置庞大的水冷系统 。
并且 ， 这还没有算上制造需要用到的刻蚀机等设备 。 芯片制造需要经过3000多道工序 ， 每个步骤都需要用到电 。 因此 ， 光是运行这些设备 ， 每年就要耗费不小的电量 。 据了解 ， 目前台积电7nm正处于满载状态 ， 而5nm的订单量也暴增 。 在连续不断的开工下 ， 耗电量巨大 。
【黑客|台积电一年耗电143度，每年电费300亿，造芯片为何如此费电？】其次 ， 制造芯片对环境的要求极为苛刻 ， 为了常年维持适宜的生产环境 ， 台积电不得不耗费大量的电力 。 据悉 ， 芯片制造需要常年保持22度的恒温 。 而且 ， 还要保持超净的环境 ， 这就需要将水与空气进行多级的过滤 。 如此一来 ， 都有大量的电在不知不觉中被消耗 。
台积电如此大的用电量 ， 必然会对环境造成不小的影响 。 为此 ， 台积电也在努力 ， 台积电不仅与风电公司沃旭达成合作 ， 每年34.5亿度电将用绿色电力代替 。 而且 ， 台积电还在近日 ， 成为首个加入全球再生能源倡议组织的半导体公司 。 根据几乎 ， 到2050年时 ， 台积电将实现100%使用可再生能源 。
文/BU审核/子扬 校正/知秋
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