2030 年全球晶圓廠 EUV 每年耗電量,超過新加坡或希臘用電總合

作者 | 發布日期 2024 年 11 月 02 日 13:30 | 分類 半導體 , 材料、設備 , 能源科技 line share Linkedin share follow us in feedly line share
2030 年全球晶圓廠 EUV 每年耗電量,超過新加坡或希臘用電總合


極紫外光(EUV)微影曝光是未來幾年現代半導體製程技術不可或缺的關鍵,然每台 EUV 設備消耗 1,400KW 電力,相當於一個小城市的電力消耗,使 EUV 曝光系統成為一個巨大的電力消耗者,對環境產生影響。TechInsights 研究報告指出,到 2030 年,所有配備 EUV 微影設備的晶圓廠,其總耗電量將超過每年 54,000 GW,這比許多國家,包括新加坡或希臘每年消耗的電力還要多。

Tom’s hardware 引用 TechInsights 的說法指出,目前標準數值孔徑 (NA) 的 EUV 曝光機需要高達 1,170 KW 的電力,而下一代 High-NA 曝光機預計每台需要 1,400 KW 的電力。而且,英特爾、美光、三星、SK 海力士和台積電等半導體企業所營運的晶圓廠中,安裝的這些機器數量每年都在增加。

TechInsights 報告認為,到 2030 年,配備 EUV 曝光機的晶圓廠數量將從目前的 31 座增加到 59 座,運行的設備數量呈現翻倍狀態。因此,所有已安裝的 EUV 曝光機將消耗每年 6,100 GW 的電力,這代表到時會有數百台相同設備運作。

每年 6,100GW 的電力消耗是甚麼概念?這就相當於盧森堡一個國家全年的電力消耗。而每顆先進晶片需要超過 4,000 個步驟,一個晶圓廠有數百台設備,EUV 曝光機就已經約占晶圓廠總用電量的 11%,一旦加上其他設備、冷暖空調、設施系統和冷卻設備占其他部分,用電量將非常可觀。所有配備標準 NA 和 High-NA EUV 曝光機的晶圓廠總耗電量,將達每年 54,000GW。

為了更理解這數字,每年 54,000GW 電力約 Meta 資料中心 2023 年消耗電力的五倍。它還超過了新加坡、希臘或羅馬尼亞每年的消耗量,是拉斯維加斯一個城市每年消耗電量 19 倍以上。雖然這是一筆可觀電力,但僅占 2021 年全球電力消耗量 25,343,000GW 的 0.21% 而已。

如果 59 個配備 EUV 曝光機的先進半導體生產設施,每年消耗 54,000GW 的電力,那麼每個設施每年將消耗 915GW 的電力,相當於最先進的資料中心的電力銷後數量。而隨著配備 EUV 曝光機的晶圓廠數量預計到 2030 年將幾乎翻倍情況下,電力消耗也將增加一倍以上,這使得電力基礎設施將面臨重大挑戰。即使在今天,像 AWS、Google、Meta 和微軟等都努力尋找電網能處理的地點,建造 GW 等級耗電量的資料中心。

(首圖來源:imec)

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