芯片行業(yè)向可持續(xù)制造的轉(zhuǎn)變值得稱贊，但迄今為止，這一轉(zhuǎn)變未能解決造成溫室氣體排放的一個關鍵因素：生產(chǎn)領先節(jié)點芯片所需的復雜、耗能的步驟。Apple在最近的綠色營銷活動中沒有提及這一挑戰(zhàn)。這種做法是虛偽的。

如果你還沒有看過Apple精心制作的可持續(xù)發(fā)展宣傳片“2030 Status/Mother Nature/Apple”，那應該看一下。該視頻于9月12日發(fā)布，僅一個月就在油管上獲得了400多萬次瀏覽。

在視頻中，Apple向Mother Nature（由Octavia Spencer飾演）表示，公司將在2024年底之前消除包裝中的所有塑料。Apple還宣布，它將使用100%的可回收鋁來包裝所有MacBook、Apple TV和Apple Watch。

Apple還向Mother Nature承諾：“300多家供應商已承諾使用100%的清潔、可再生電力。”

都是好東西。這段視頻強化了一種觀念，即在可持續(xù)發(fā)展方面，Apple是科技行業(yè)的先進表率。

問題就在這里。

在討論其碳足跡時，Apple只字未提其芯片問題，即由Apple設計、代工巨頭TSMC制造的芯片。

Cook和他的管理者們未能解決Apple自己的芯片以及制造這些設備所需的大量碳足跡問題，這是一個明顯的疏忽，讓人懷疑這家消費電子巨頭對可持續(xù)發(fā)展的承諾。

半導體創(chuàng)新中心Imec最近發(fā)布的一份白皮書闡明了其中一個原因。白皮書指出：“移動設備近75%的碳足跡來自其制造過程。其中，近一半是由底層集成電路制造造成的?！?/p>

Imec的這一數(shù)據(jù)來源于IEEE的一篇題為<Chasing Carbon: The Elusive Environmental Footprint of Computing>的論文。

這就是為什么Imec工程師認為，從可持續(xù)發(fā)展的角度來看，從源頭上解決問題至關重要，即半導體制造工藝。

考慮到整個產(chǎn)品生命周期，減少碳足跡的關鍵在于：1）再生材料的使用量；2）制造商設施的能效；3）芯片制造商對可再生能源的依賴程度。

最后一點是關鍵。就Apple而言，這關系到公司的運營，尤其是像TSMC這樣的合約制造商。Apple需要說服并協(xié)助主要供應商采用可再生能源，特別是TSMC。

房間里的大象?????????

說到全球半導體行業(yè)的碳足跡，TSMC是房間里的大象。

這家臺灣的代工巨頭生產(chǎn)了全球約90%的先進芯片，這些芯片的應用領域包括從iPhone和電動車到數(shù)據(jù)中心、AI加速器和飛機發(fā)動機等廣泛領域。TSMC生產(chǎn)Apple的A17 Pro芯片，它是iPhone 15的核心。這款Apple設計的基于Arm的64位芯片采用了TSMC的3nm N3B工藝技術制造。

盡管晶圓代工廠提出了可持續(xù)發(fā)展的宏偉目標，但TSMC在一個小島上獲得的可再生能源和水卻十分有限。

半導體行業(yè)都知道TSMC能獲得的可再生能源有限，但許多人不愿討論TSMC的巨大的環(huán)境足跡，這一事實阻礙了芯片行業(yè)減少溫室氣體排放的努力。

半導體行業(yè)的幾乎所有公司都與TSMC合作，無論是客戶、供應商、合作伙伴、同事還是競爭對手。沒有人愿意捅破這層窗戶紙，破壞他們之間的關系。

科技行業(yè)對碳足跡保持沉默的另一面是，即使公司公開承諾實現(xiàn)凈零排放，也會對行業(yè)合作等目標口惠而實不至，一位行業(yè)觀察家將其比喻為蘋果派和母愛。在宣傳他們的良好意愿時，并不全面。在神秘的半導體行業(yè)，尤其是經(jīng)營超復雜晶圓廠的代工廠，許多都在根據(jù)當?shù)貤l件按自己的方式追求可持續(xù)發(fā)展。

業(yè)內(nèi)人士指出，需要制定新的戰(zhàn)略。專注于可持續(xù)制造的軟件初創(chuàng)公司FTD Solutions的CEO Slava Libman說：“這關系到成長心態(tài)、推動整體方法和創(chuàng)新解決方案的采用?！盠ibman的公司正與IEEE緊密合作，以更新其芯片路線圖，將可持續(xù)制造納入其中。

Applied Materials的CEO Gary Dickerson指出：“如果你看一下每月生產(chǎn)50,000個晶圓的先進晶圓廠，所消耗的電力相當于一個擁有10萬人口的城市。因此，如果我們不能真正以可持續(xù)的方式發(fā)展這一產(chǎn)業(yè)，我們所能消耗的能源量就會受到限制，同時也會對氣候變化產(chǎn)生影響?！?/p>

Dickerson沒有提到TSMC的名字，但暗示巨型晶圓廠的可持續(xù)擴產(chǎn)之路必須成為“半導體行業(yè)的主要關注點”。

在Apple發(fā)布可持續(xù)發(fā)展宣傳片幾天后，TSMC宣布加快其可持續(xù)發(fā)展時間表，將其全球所有業(yè)務實現(xiàn)100%可再生能源消耗的目標從2050年提前到2040年。

這是否是迫于Apple的壓力，或至少是與Apple的凈零排放承諾相協(xié)調(diào)？兩家公司都沒有透露。

要將半導體行業(yè)的愿望目標轉(zhuǎn)化為行動，可能需要同行的壓力和客戶對使用可再生能源進行綠色生產(chǎn)的堅持。作為先進芯片的最大消費者之一，Apple更是如此。

Apple與“Mother Nature”的視頻中有這樣一段對話：

Tim Cook: As you can see, we’ve innovated and retooled almost every part of our process to reduce our impact on the planet. But there’s still a lot more work to do.Apple executive:?And there’s something else we wanted to share with you.(She shows three Apple watches.)Mother Nature:?You’re not trying to bribe Mother Nature with Apple swag?Apple executive:?It’s Apple’s very first carbon-neutral product.Mother Nature:?I want to see you do more of this.Tim Cook:?You will.Mother Nature:?When?Tim Cook:?By 2030 all Apple devices will have a net zero climate impact.Mother Nature:?All of them?Tim Cook:?All of them.Mother Nature:?They’d better.Tim Cook:?They will.

TSMC承諾直到2040年才實現(xiàn)零凈排放。Apple將在未來的iPhone機型中使用哪種更精細的工藝節(jié)點仍是未知數(shù)。如前所述，Apple目前使用TSMC的3nm CMOS工藝生產(chǎn)A17 Pro。
這里的障礙是顯而易見的。半導體行業(yè)還沒有掌握過渡到更精細工藝節(jié)點時的碳足跡。行業(yè)數(shù)據(jù)庫的最新更新僅涉及14nm技術。

從Imec的分析和其它分析中可以清楚地看出，節(jié)點越精細，碳足跡越大。

例如，以半導體制造中的圖案化到工藝流程。為了達到邏輯和存儲器件所需的密度，先進的芯片技術往往需要雙倍或四倍的圖案化以及重復的光刻和蝕刻步驟。這種重復會消耗更多能源。

在這種實際情況下，Cook關于到2030年Apple所有產(chǎn)品都將實現(xiàn)碳中和的承諾似乎不太可能實現(xiàn)。除非Apple和全球半導體行業(yè)能證明他們?nèi)绾尾拍軐崿F(xiàn)這一目標，否則這一承諾即使不是赤裸裸的謊言，也會讓人感覺很牽強。

盡管如此，在全球變暖日趨嚴重的情況下實現(xiàn)可持續(xù)的芯片制造仍然是一個值得稱贊和可以實現(xiàn)的目標。我們需要的是一條實現(xiàn)凈零排放的現(xiàn)實之路。這將需要在歷來神秘的芯片行業(yè)內(nèi)進行模式轉(zhuǎn)變，需要Apple和TSMC等巨頭以及大大小小的芯片設計商和代工廠在透明、合作和具體措施的基礎上進行一場巨變。

半導體行業(yè)正陷入一場追求更快、更強的競賽，并在競賽過程中使用越來越精細的工藝節(jié)點。如果系統(tǒng)公司要求以可持續(xù)的方式制造芯片，那么半導體市場上的贏家和輸家就會與我們今天所看到的大相徑庭。