2007
芯片行业向可持续制造的转变值得称赞，但迄今为止，这一转变未能解决造成温室气体排放的一个关键因素：生产领先节点芯片所需的复杂、耗能的步骤。Apple在最近的绿色营销活动中没有提及这一挑战。这种做法是虚伪的。
如果你还没有看过Apple精心制作的可持续发展宣传片“2030 Status/Mother Nature/Apple”，那应该看一下。该视频于9月12日发布，仅一个月就在油管上获得了400多万次浏览。
在视频中，Apple向Mother Nature（由Octavia Spencer饰演）表示，公司将在2024年底之前消除包装中的所有塑料。Apple还宣布，它将使用100%的可回收铝来包装所有MacBook、Apple TV和Apple Watch。
Apple还向Mother Nature承诺：“300多家供应商已承诺使用100%的清洁、可再生电力。”
都是好东西。这段视频强化了一种观念，即在可持续发展方面，Apple是科技行业的先进表率。
问题就在这里。
在讨论其碳足迹时，Apple只字未提其芯片问题，即由Apple设计、代工巨头TSMC制造的芯片。
Cook和他的管理者们未能解决Apple自己的芯片以及制造这些设备所需的大量碳足迹问题，这是一个明显的疏忽，让人怀疑这家消费电子巨头对可持续发展的承诺。
半导体创新中心Imec最近发布的一份白皮书阐明了其中一个原因。白皮书指出：“移动设备近75%的碳足迹来自其制造过程。其中，近一半是由底层集成电路制造造成的。”
Imec的这一数据来源于IEEE的一篇题为<Chasing Carbon: The Elusive Environmental Footprint of Computing>的论文。
这就是为什么Imec工程师认为，从可持续发展的角度来看，从源头上解决问题至关重要，即半导体制造工艺。
考虑到整个产品生命周期，减少碳足迹的关键在于：1）再生材料的使用量；2）制造商设施的能效；3）芯片制造商对可再生能源的依赖程度。
最后一点是关键。就Apple而言，这关系到公司的运营，尤其是像TSMC这样的合约制造商。Apple需要说服并协助主要供应商采用可再生能源，特别是TSMC。
房间里的大象
说到全球半导体行业的碳足迹，TSMC是房间里的大象。
这家台湾的代工巨头生产了全球约90%的先进芯片，这些芯片的应用领域包括从iPhone和电动车到数据中心、AI加速器和飞机发动机等广泛领域。TSMC生产Apple的A17 Pro芯片，它是iPhone 15的核心。这款Apple设计的基于Arm的64位芯片采用了TSMC的3nm N3B工艺技术制造。
尽管晶圆代工厂提出了可持续发展的宏伟目标，但TSMC在一个小岛上获得的可再生能源和水却十分有限。
半导体行业都知道TSMC能获得的可再生能源有限，但许多人不愿讨论TSMC的巨大的环境足迹，这一事实阻碍了芯片行业减少温室气体排放的努力。
半导体行业的几乎所有公司都与TSMC合作，无论是客户、供应商、合作伙伴、同事还是竞争对手。没有人愿意捅破这层窗户纸，破坏他们之间的关系。
科技行业对碳足迹保持沉默的另一面是，即使公司公开承诺实现净零排放，也会对行业合作等目标口惠而实不至，一位行业观察家将其比喻为苹果派和母爱。在宣传他们的良好意愿时，并不全面。在神秘的半导体行业，尤其是经营超复杂晶圆厂的代工厂，许多都在根据当地条件按自己的方式追求可持续发展。
业内人士指出，需要制定新的战略。专注于可持续制造的软件初创公司FTD Solutions的CEO Slava Libman说：“这关系到成长心态、推动整体方法和创新解决方案的采用。”Libman的公司正与IEEE紧密合作，以更新其芯片路线图，将可持续制造纳入其中。
Applied Materials的CEO Gary Dickerson指出：“如果你看一下每月生产50,000个晶圆的先进晶圆厂，所消耗的电力相当于一个拥有10万人口的城市。因此，如果我们不能真正以可持续的方式发展这一产业，我们所能消耗的能源量就会受到限制，同时也会对气候变化产生影响。”
Dickerson没有提到TSMC的名字，但暗示巨型晶圆厂的可持续扩产之路必须成为“半导体行业的主要关注点”。
在Apple发布可持续发展宣传片几天后，TSMC宣布加快其可持续发展时间表，将其全球所有业务实现100%可再生能源消耗的目标从2050年提前到2040年。
这是否是迫于Apple的压力，或至少是与Apple的净零排放承诺相协调？两家公司都没有透露。
要将半导体行业的愿望目标转化为行动，可能需要同行的压力和客户对使用可再生能源进行绿色生产的坚持。作为先进芯片的最大消费者之一，Apple更是如此。
Apple与“Mother Nature”的视频中有这样一段对话：
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承诺直到2040年才实现零净排放。Apple将在未来的iPhone机型中使用哪种更精细的工艺节点仍是未知数。如前所述，Apple目前使用TSMC的3nm CMOS工艺生产A17 Pro。
这里的障碍是显而易见的。半导体行业还没有掌握过渡到更精细工艺节点时的碳足迹。行业数据库的最新更新仅涉及14nm技术。
从Imec的分析和其它分析中可以清楚地看出，节点越精细，碳足迹越大。
例如，以半导体制造中的图案化到工艺流程。为了达到逻辑和存储器件所需的密度，先进的芯片技术往往需要双倍或四倍的图案化以及重复的光刻和蚀刻步骤。这种重复会消耗更多能源。
在这种实际情况下，Cook关于到2030年Apple所有产品都将实现碳中和的承诺似乎不太可能实现。除非Apple和全球半导体行业能证明他们如何才能实现这一目标，否则这一承诺即使不是赤裸裸的谎言，也会让人感觉很牵强。
尽管如此，在全球变暖日趋严重的情况下实现可持续的芯片制造仍然是一个值得称赞和可以实现的目标。我们需要的是一条实现净零排放的现实之路。这将需要在历来神秘的芯片行业内进行模式转变，需要Apple和TSMC等巨头以及大大小小的芯片设计商和代工厂在透明、合作和具体措施的基础上进行一场巨变。
半导体行业正陷入一场追求更快、更强的竞赛，并在竞赛过程中使用越来越精细的工艺节点。如果系统公司要求以可持续的方式制造芯片，那么半导体市场上的赢家和输家就会与我们今天所看到的大相径庭。
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