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EUV光刻机，太耗电了，让东说念主担忧

（原标题：EUV光刻机，太耗电了，让东说念主担忧）

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泉源：实质详尽自TechInsights，谢谢。

极紫外 (EUV) 光刻工夫关于改日数年当代工艺工夫和半导体制造至关遑急。但是，每台 EUV 器用的耗电量为 1400 千瓦（足以为一座小城市供电），EUV 光刻系统已成为影响环境的多量电力阔绰者。

TechInsights 觉得 ，到 2030 年，所有配备 EUV 器用的晶圆厂的年耗电量将极端 54,000 千兆瓦 (GW)，这比新加坡或希腊等很多国度每年的耗电量还要多。

咫尺的低 NA EUV 扫描仪需要高达 1,170 kW 的功率，而下一代高 NA 器用展望每台需要高达 1,400 kW 的功率（阐明 TechInsights）。英特尔、好意思光、三星、SK 海力士，天然还有台积电运营的晶圆厂装配的此类机器数目每年王人在增多。

TechInsights 觉得，到 2030 年，配备 EUV 扫描仪的晶圆厂数目将从咫尺的 31 家增多到 59 家，开动中的开垦数目将增多一倍傍边。因此，所有装配的 EUV 系统每年将阔绰 6,100 GW 的电力，这意味着到其时将独特百台机器干预开动。

6,100 GW/年的耗电量（与卢森堡绝顶）不算多。但是，制造每颗先进芯片需要 4,000 多个才能，而晶圆厂中独特百种器用。EUV 开垦约占晶圆厂总用电量的 11%，其余部分由其他器用、HVAC、阵势系统和冷却开垦组成。因此，所有配备Low NA 和High NA EUV 器用的晶圆厂的耗电量揣测将增多到 54,000 GW/年。

体来说，每年 54,000 千兆瓦的电力大要是 Meta 数据中心在 2023 年阔绰的电力的五倍。这也极端了新加坡、希腊或罗马尼亚每年的电力阔绰，是拉斯维加斯大路每年电力阔绰的 19 倍多。但是，固然这是一个绝顶大的电力量，但它仅占 2021 年环球电力阔绰（25,343,000 千兆瓦/年）的 0.21%，这是一个绝顶小的份额。

很容易推断，若是 59 个配备 EUV 器用的顶端半导体坐褥阵势每年阔绰 54,000 GW，则每个阵势每年将阔绰 915 GW，与起初进的数据中心的电力阔绰绝顶。

展望到 2030 年，配备 EUV 的晶圆厂数目将增多近一倍，而电力阔绰也将增多一倍以上，电力基础阵势将濒临要紧挑战，因为即使在今天，AWS、谷歌、Meta 和微软等公司仍在接力寻找场所树立 兆瓦和千兆瓦级数据中心 ，因为电网必须大要处理它们。

吃电怪兽，EUV 光刻机

最近有著作对东说念主工智能对芯片制造电力阔绰的影响建议了劝诫。但是，鼓舞这一需求的具体半导体制造工艺尚不解确。半导体制造需要 100 多种不同类型的工艺器用，其中极紫外 (EUV) 光刻器用是最昌盛且耗能最高的。EUV 器用代表了该行业的最新施展，它大要在一泛泛英寸的硅片中塞入更多晶体管，以舒适处理东说念主工智能、高性能算计和自动驾驶利用的需求。

光刻工夫波及将晶体管图案印刷到硅片上，自 20 世纪 50 年代末以来一直用于半导体制造。几十年来，该行业迟缓遴荐波长更短的光来印刷更小的晶体管，而 193 纳米深紫外 (DUV) 光刻工夫是畴昔 20 年的主力工夫。

EUV 器用中使用的光的波长为 13.5 纳米，远远超出可见光谱，这代表着半导体制造的复杂性呈指数级增长。这种光在地球上不会天然产生。它必须使用高功率激光产生，激光撞击锡滴以产生等离子体，然后等离子体发出必要的光。在 EUV 器用中，这种强光源会穿过多个镜头或从镜子反射，在穿过机器时接收能量。关于现时一代的 EUV 器用，保管这种光源和加工所需的真空环境需要每台器用高达 1,170 千瓦的功率。下一代 EUV 器用将遴荐高数值孔径 (High NA)，展望每台器用需要高达 1,400 千瓦的功率。

TechInsights 咫尺正在追踪 31 家使用 EUV 光刻工夫的晶圆厂，另有 28 家晶圆厂将在 2030 年底前扩充 EUV。这将使 EUV 光刻系统的数目增多一倍以上，这意味着仅 EUV 系统每年就需要极端 6,100 千兆瓦的电力。在施行全国中，这是拉斯维加斯大路一年用电量的两倍多。

固然有 500 多家公司坐褥半导体，但惟一少数公司有才能、有需乞降妙技来复旧 EUV 光刻系统，这对特定区域的动力网有影响。在多半量坐褥 (HVM) 中使用 EUV 系统的晶圆厂包括：台湾（台积电和好意思光）、韩国（三星和 SK 海力士）、日本（好意思光）、亚利桑那州（英特尔和台积电）、俄亥俄州（英特尔）、爱达荷州（好意思光）、俄勒冈州（英特尔）、纽约州（好意思光）、德克萨斯州（三星）、德国（英特尔）和爱尔兰（英特尔）。

图表泄漏了环球多半量制造工场中 EUV 器用年度用电量的预测增长情况。

需要提防的是，该图表仅泄漏了 EUV 器用的耗电量，而不是晶圆厂所需的总电量。事实上，EUV 器用仅占晶圆厂总耗电量的约 11%。其他工艺器用以及阵势开垦王人需要电力，包括用于复旧洁净室器用的泵以及用于保管洁净室温度、湿度、气流和纯度的复杂 HVAC 系统。一言以蔽之，58 家使用 EUV 光刻工夫的晶圆厂每年所需的总电力可能极端 54,000 千兆瓦，绝顶于拉斯维加斯大路一年用电量的 19 倍，可能会给台湾、韩国和好意思国的电网带来背负。

EUV 光刻工夫在半导体制造中的快速利用象征着一项要紧的工夫飞跃，使坐褥对东说念主工智能、高性能算计和自动驾驶至关遑急的更小、更雄壮的晶体管成为可能。但是，这一朝上对动力阔绰产生了绝顶大的影响。到 2030 年，配备 EUV 的晶圆厂数目将增多一倍以上，电力需求将激增，对电力基础阵势和可握续性组成挑战。半导体行业、计谋制定者和动力供应商必须结合开发改进贬责决策，以均衡工夫朝上与环境治理。

https://www.tomshardware.com/tech-industry/each-euv-chipmaking-tool-consumes-as-much-power-as-a-small-city-euv-fabs-to-consume-54-000-gigawatts-by-2030-more-than-singapore

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