半導(dǎo)體行業(yè)和人工智能數(shù)據(jù)中心的快速發(fā)展可能會(huì)給全球水資源帶來(lái)巨大壓力。生產(chǎn)先進(jìn)的芯片和冷卻系統(tǒng)需要大量的超純水。雖然工廠每天消耗數(shù)百萬(wàn)加侖的水,相當(dāng)于一個(gè)擁有 6 萬(wàn)人口的城市,但科技行業(yè)正在改進(jìn)水回收和再利用流程。 隨著人工智能的興起,水資源壓力變得更加顯著。人工智能數(shù)據(jù)中心每天最多可使用 1900 萬(wàn)加侖的水,相當(dāng)于一座 5 萬(wàn)人口的城市的需求。氣候變化加劇了這一問(wèn)題,預(yù)計(jì)到 2030 年,近一半的新設(shè)施將位于水風(fēng)險(xiǎn)極高的地區(qū)。這些因素不僅威脅著當(dāng)?shù)丨h(huán)境,也威脅著全球半導(dǎo)體供應(yīng)鏈。 半導(dǎo)體制造需要復(fù)雜的六步工藝,需要消耗大量的超純水。每生產(chǎn) 1,000 加侖超純水,需要1,400 至 1,600 加侖市政用水。
一家每月生產(chǎn) 40,000 片晶圓的大型半導(dǎo)體工廠每天要消耗 480 萬(wàn)加侖的水,相當(dāng)于 60,000 名居民一年的用水量。全球最大的芯片制造商臺(tái)積電正在亞利桑那州鳳凰城建設(shè)新工廠,他們承諾將重復(fù)使用 65% 的水。這說(shuō)明人們?cè)絹?lái)越重視節(jié)水,也說(shuō)明了這個(gè)問(wèn)題的規(guī)模巨大:半導(dǎo)體工廠的耗水量與擁有 750 萬(wàn)人口的香港相當(dāng)。
半導(dǎo)體制造面臨的水挑戰(zhàn) 我們所依賴(lài)的技術(shù)——從手機(jī)和電腦到 LED 燈泡和汽車(chē)——如果沒(méi)有半導(dǎo)體就無(wú)法運(yùn)轉(zhuǎn)。而半導(dǎo)體的生存離不開(kāi)水——大量的水。 水在半導(dǎo)體制造的所有階段都至關(guān)重要。這種對(duì)水的嚴(yán)重依賴(lài)以及對(duì)水的影響正在成為快速增長(zhǎng)的全球芯片行業(yè)的一個(gè)關(guān)鍵弱點(diǎn)。這反過(guò)來(lái)又使需要半導(dǎo)體來(lái)制造電子設(shè)備并日益推進(jìn)其人工智能 (AI) 技術(shù)的科技公司面臨重大的財(cái)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)。 科技行業(yè)對(duì)芯片的需求不斷增長(zhǎng),給本已不堪重負(fù)的水系統(tǒng)帶來(lái)了更大壓力。 半導(dǎo)體工廠依靠水來(lái)冷卻系統(tǒng)和發(fā)電——根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)普爾全球報(bào)告,在全球范圍內(nèi),它們的耗水量已經(jīng)與擁有 750 萬(wàn)人口的香港相當(dāng)。 但真正推動(dòng)該行業(yè)對(duì)水的需求的,是其對(duì)超純水的需求,用于在制造過(guò)程中沖洗硅芯片上的殘留物。 超純水比飲用水潔凈數(shù)千倍,通過(guò)去離子和反滲透等工藝處理,去除可能損壞芯片的污染物、礦物質(zhì)和其他雜質(zhì)。大約需要1,400 至 1,600 加侖的市政用水才能生產(chǎn)出 1,000 加侖的超純水。 如今,一個(gè)普通的芯片制造工廠每天可以使用 1000 萬(wàn)加侖的超純水——相當(dāng)于33,000 個(gè)美國(guó)家庭每天的用水量。
作為全球最大的芯片代工制造商,臺(tái)積電的運(yùn)營(yíng)可能會(huì)因水資源問(wèn)題而中斷,從而影響整個(gè)全球半導(dǎo)體供應(yīng)鏈并提高買(mǎi)家的價(jià)格。 除了大量使用水之外,芯片制造還會(huì)產(chǎn)生含有污染物(包括重金屬)的廢水,這些污染物對(duì)水生生態(tài)系統(tǒng)和人類(lèi)都有毒性。 一些制造商承諾要抵消用水量增加帶來(lái)的影響。例如,臺(tái)積電在亞利桑那州鳳凰城建造的一家新芯片工廠表示,將回收約 65% 的用水,減少對(duì)城市供水的依賴(lài)。由于科羅拉多河(供水河流)歷來(lái)水資源短缺,該地區(qū)正努力應(yīng)對(duì)人口增長(zhǎng)和日益嚴(yán)重的水資源短缺問(wèn)題。 與此同時(shí),正在菲尼克斯郊區(qū)錢(qián)德勒建造兩座新芯片工廠的英特爾與該市合作建立了一個(gè)再生水設(shè)施。再生水將補(bǔ)充地下水供應(yīng),并為英特爾的冷卻系統(tǒng)提供更多水。 但問(wèn)題不會(huì)很快消失。半導(dǎo)體需求不斷增長(zhǎng),但芯片制造熱點(diǎn)地區(qū)(包括美國(guó)西部和中國(guó)地區(qū))卻持續(xù)干旱和極端天氣。在 2023 年對(duì) 100 名半導(dǎo)體公司高級(jí)決策者的調(diào)查中,73% 的人認(rèn)為,包括水在內(nèi)的自然資源是對(duì)其業(yè)務(wù)構(gòu)成最大風(fēng)險(xiǎn)的環(huán)境因素之一。 企業(yè)還可能面臨監(jiān)管風(fēng)險(xiǎn)。例如,韓國(guó)等地的半導(dǎo)體制造廠周邊水系統(tǒng)污染嚴(yán)重,已導(dǎo)致環(huán)境違規(guī)。 半導(dǎo)體供應(yīng)鏈中的水資源風(fēng)險(xiǎn)是眾多問(wèn)題之一,促使投資者通過(guò)“水資源評(píng)估融資計(jì)劃”等舉措與大型科技公司就水資源可持續(xù)性展開(kāi)合作。參與該計(jì)劃的投資者鼓勵(lì)和支持該計(jì)劃重點(diǎn)關(guān)注的公司,努力解決它們對(duì)其價(jià)值鏈所依賴(lài)的水資源造成的廣泛影響。
有必要充分認(rèn)識(shí)到供應(yīng)鏈中的水風(fēng)險(xiǎn)因素,特別是在芯片制造和金屬采礦領(lǐng)域,正如最近一份基準(zhǔn)報(bào)告的結(jié)果所顯示的那樣,該報(bào)告對(duì)該倡議名單上的 72 家公司的水管理實(shí)踐進(jìn)行了評(píng)估。 接受調(diào)查的科技公司之一索尼在公開(kāi)披露中討論了半導(dǎo)體生產(chǎn)對(duì)水資源的影響,并表示正在努力減少其半導(dǎo)體制造工廠對(duì)淡水的依賴(lài)。 例如,索尼半導(dǎo)體制造公司旗下的生產(chǎn)中心長(zhǎng)崎技術(shù)中心重復(fù)利用了約80%的制造廢水。該公司還計(jì)劃在廠外建造一個(gè)廢水回收設(shè)施。 據(jù)該公司稱(chēng),水循環(huán)利用和減排活動(dòng)有助于在產(chǎn)量增加的情況下將芯片生產(chǎn)產(chǎn)生的廢水排放量保持在幾乎相同的水平。然而,需要提高透明度,以了解該公司是否在降低自身制造和所購(gòu)買(mǎi)半導(dǎo)體的水風(fēng)險(xiǎn)。 除了重復(fù)使用和循環(huán)利用水資源外,半導(dǎo)體制造商還可以通過(guò)升級(jí)水監(jiān)測(cè)系統(tǒng)來(lái)識(shí)別流失的水資源,并采用耗水量更少的新技術(shù)來(lái)提高用水效率。
重要的是,公司應(yīng)在業(yè)務(wù)規(guī)劃(例如設(shè)施選址決策)中考慮水風(fēng)險(xiǎn)。 購(gòu)買(mǎi)芯片的科技公司可以通過(guò)采購(gòu)政策來(lái)推動(dòng)這些戰(zhàn)略,確保他們從采用最佳水管理做法的制造商處購(gòu)買(mǎi)芯片。制造自己的芯片的大型科技公司應(yīng)該披露相關(guān)的水風(fēng)險(xiǎn)以及他們?yōu)闇p輕這些風(fēng)險(xiǎn)而制定的計(jì)劃或做法。 在供應(yīng)鏈的下游,開(kāi)采生產(chǎn)半導(dǎo)體所需的貴金屬和稀土元素也會(huì)消耗和污染水資源。基準(zhǔn)評(píng)估的五家公司中有四家已披露了負(fù)責(zé)任地采購(gòu)礦物或努力提高礦物可追溯性的努力,但并未討論采礦活動(dòng)對(duì)水資源的具體影響。
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北京漢通達(dá)科技主要業(yè)務(wù)為給國(guó)內(nèi)用戶(hù)提供通用的、先進(jìn)國(guó)外測(cè)試測(cè)量設(shè)備和整體解決方案,產(chǎn)品包括多種總線形式(臺(tái)式/GPIB、VXI、PXI/PXIe、PCI/PCIe、LXI等)的測(cè)試硬件、相關(guān)軟件、海量互聯(lián)接口等。經(jīng)過(guò)二十年的發(fā)展,公司產(chǎn)品輻射全世界二十多個(gè)品牌,種類(lèi)超過(guò)1000種。值得一提的是,我公司自主研發(fā)的BMS測(cè)試產(chǎn)品、芯片測(cè)試產(chǎn)品代表了行業(yè)一線水平。
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