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                博客专栏

                EEPW百姓彩票 > > 中国重注碳中和,必须牺牲半导↓体吗?

                中国重注碳中和,必须牺牲半导体吗?

                发布人:时间:2021-12-05来源:工程师

                芯片是人类工业皇冠上的明珠。或者说,是除中国ㄨ以外,人类工业皇冠上的明珠。至少到今天∮为止,中国人还没——更准〇确地说,还没触碰过这颗明珠。


                其实,机会本来已经有了。


                2006年,《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006--2020年)》发布。行业有识之士以超卓的眼光和魄力,制定了跨越1个年代⊙的发展规划。其中的“02专项”便是专门针对半导体制定,目标是在2020年左右,赶上全球第一梯队的尾巴。


                这份规划纲要的大致内容,可以搜索前瞻网《一文详解中国半导体行业磨剑14载的“02专项”》查看。


                从结局来看』,规划内容恰当,执行得力,成果也很不错。在期限到来之前,除了极个别项目外,绝大多数承担项目的∩公司都已经对外公布了喜报。


                只用14年,中国半导体几乎已经扭转了过去∏数个世纪一步落后、步步落后的颓势,摸到了西方国家的脚后跟。只要保持这★种势头,稳扎稳打,步步为营,赶上只是时间问题。


                然而这时候,一座大山突然横在了身前。这座大山,就是“2030年前ζ实现碳达峰,2060年前实现碳中和”,简称“双碳”。


                半导体是超级〓排放大户。


                根据哈佛大学调查,一台Macbook Air,制造环节碳排放占了全环节的74%,其中又有一半,集中在了▲最中心那块小小的芯片上。这里已ζ 经算上了运输环节汽车尾气、你每天使用消耗电力之类杂七杂八的环节,也就是整个生命周期。这些排放,主要来源于制造芯片过程中消耗的能源,相关数字,可能超过很多人的Ψ想象。


                芯片↑制造环节,从晶圆的清洁开始,到旋涂光刻胶,到对准,再到曝光、后烘、显影、硬烘、蚀刻,到最后去除光刻胶,大大小小有10余个步骤。而实际操【作中,这10余个步骤,实际上会细分出数千道工序。


                芯片制造是一个极为精细的过程,精细到日常谈论时,用到的单位ξ 词汇都是——纳米。为了保证设备能实现如此精细的操作,这数千步工序,都要耗费巨大的能源,来㊣ 维持超净、恒温、高温高压、真空、强电磁场等条件。


                据报道,台积电的工厂要◆维持一种极端苛刻的无尘环境,空气经过多级过滤后,“几十个足球场那么大的工厂,比医︼院的手术台还要干净10万倍”。同时,加工1块12寸晶圆,还ω需要消耗2200加仑(约8327升)的水,其中1500加仑(5678升)为干净程度为自来水1000倍的超纯水。而在最核心的光刻环节中,以目前最先∞进的EUV光刻机为例,它使用的EUV光√源波长极短,波长越短,越容易损耗。


                因而,光刻机内部需要严格保持真空,哪怕是一点点空气都会吸收掉脆弱的光线;另外还◆要维持22℃的恒温,否则但凡出现丝毫热胀冷缩,都会导致芯片上出现巨大★的误差。


                即便如此,韩国SK海力士曾经透露,一道EUV光源※打进去,最终只有0.02%的能量能作用在晶圆上。


                在7nm制程阶段,ASML的EUV光刻机输︾出功率为250瓦,那么反过来推算,它的输入功率最低为1250000瓦。


                根据台积电发布的企业社会责任报告书,2020年,包括台湾厂区、WaferTech、台积电(中国)、台积电(南京)、采钰公司,台卐积电全球能源消耗量为169.2亿度


                对这个数字,可能很多人不能直观理解。这么说吧,2020年,深圳全市的居民用电量才154.5亿度。一家企业的用电量,已经超过了一座1756万人口超级城市的日常用电。但在另一边,11月1日,联合国举办了第26届《联合国气候变化框架公约》会议,我国对此极端重↙视。


                参会之前,官方接连发布了《中共中央 国务院关于完整准确全面贯彻新发【展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》《2030年前碳〖达峰行动方案》,也就是所谓的“1+N”。


                会中,近年极为少见地,中美宣布联手,共同发布了《中美关于在21世纪20年代强化气候行动◣的格拉斯哥联合宣言》,明确提出“要采取积极行动加速减排”,还要建立联合行动工作组。据媒体统计,在过去1年多时间,国家最高领导人至少20多次在重要会议上公开明确强∴调碳达峰、碳中和。


                种种迹象表明,中国政府已经将“双碳”设置为优先级最高的议题,不容阻挡,尤其是在发达国家大多已经实现碳达峰,并以此作为政治武器,向中国施压的当下。


                据前瞻整理统计,目前全球约73%的碳排放来源于能源领域,“双碳”之下,能源领域自然首当其冲。今年7月16日,全国碳排放权交易市场开市,发电行业被安排第一批试水。这使得中国半导体产业陷入了一个尴尬的境地。


                进,芯片产业的扩张势必要大口吞噬更多电力,而且作为后来※者要实现追赶,代价往往比正常情况下更大,对于“双碳”这一面向未来,从最基础领域争夺规则制定权的长远布局,显然有不利影响。


                退,难道扭转中国数百年产业落后颓势,一举抢占全球制」高点的难得机会,说放弃就放弃了?


                放心,国家是不会允许这种事情发生的。芯片和“双碳”并非一场零和博弈。要实现减排,不一】定要靠减少能源供应,不一定非要牺牲另一个事关国运的产业发展。

                事实上,技术创新才是碳达峰、碳中和的核心驱动力。


                来源:内容来自前瞻网


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