近年来，人工智能行业如火如荼地发展，而作为其心脏的芯片产业始终处于聚光灯下。然而，在博世互联世界2024大会的讨论热潮中，特斯拉CEO埃隆·马斯克抛出一个震撼观点：至2025年，制约AI行业的瓶颈可能并非芯片短缺，而是电力供应的紧张局势。同时，全球芯片代工巨头台积电也面临电费难题，中国台湾拟将台积电电价上调高达30%，这一消息引发业界震动。芯片制造工艺繁复且耗能巨大，从硅熔炼、大功率激光光刻，到真空环境创造维护和持续清洁作业，每一个环节都需要海量电力支撑。据统计，半导体工厂每小时能耗可高达100兆瓦时，相当于北美8万余户家庭的用电需求。随着AI对芯片需求的增长，电力供应压力也将随之剧增。
人工智能的迅猛发展引发了对其能源消耗问题的深度探讨。一项令人瞠目的数据显示，生成9张AI照片所耗费的能量就足以充满一部智能手机电池。
具体来看，由Hugging Face与卡内基梅隆大学研究人员携手研发的Code Carbon工具揭示了惊人事实：在开源模型中，生成式AI每产生1000次图像所需电量介于0.06至2.9千瓦时之间，中位数接近1.35千瓦时，相比之下，给一部普通智能手机充电仅需0.012千瓦时。这意味着，生成约九张AI图像所消耗的电力就能满足一部手机满电的需求，若采用能耗效率最低的模型，则每生成一张图片的能耗甚至足够为一部手机充满两次电。
高能耗背后潜藏的是碳排放量的飙升。当模型规模扩大和生成图像质量提升，相应的能耗和碳排放也将大幅增加。据研究显示，每生成一张图像会释放0.1至0.5克二氧化碳，极端情况下可达到2克，意味着生成1000张图片所产生的碳排放等同于一辆普通汽车行驶6.5公里的排放量。
聚焦芯片制造业，台积电的耗电量已引起广泛关注。2020年，台积电EUV光刻机用电量突破100亿度，占据总用电量的一半以上，其扩充先进制程不断增设光刻机导致用电需求逐年攀升。截至2021年，台积电年度用电量已快速增至191.9亿度，占全台湾售电量的7.2%，预计到2025年，台积电一家公司的能源消耗或将占据台湾整体能源消耗的12.5%；到了2028年，这个数字可能激增至惊人的15%。
在全球气候变化和能源转型的大背景下，电力供应稳定性成为全球性议题。对于极度依赖稳定电力供应的芯片行业来说，供电不稳直接威胁生产效率，特别是在电力供应不稳定的发展中国家，英特尔搁置越南投资计划便源于对当地电力供应稳定性的担忧。
面对巨大的能源消耗压力，电力供应紧张或将成为制约人工智能行业发展的瓶颈，并对其可持续发展构成严峻挑战。随着环保意识的普及和对可持续发展的追求，越来越多的企业和国家开始倚重绿色能源。然而，如果AI行业的能源消耗保持增长态势，那么其对绿色能源的需求也将呈指数级增长，这无疑将加剧绿色能源供应的紧张程度。
解决之道在于，芯片行业必须积极寻求节能降耗和绿色能源应用。台积电庞大的耗电量凸显了全球晶圆厂的能源消耗规模，没有稳定的电力供应，芯片制造将无以为继。而芯片行业对电力的要求严苛且全天候不间断，随着制程更新和产能扩大，电力需求还将持续上升。
为了确保供电稳定，台积电与相关部门紧密合作，采取双保险措施，通过双回路供电防范断电意外，保障连续生产不受干扰。同时，芯片行业也在积极探索节能减排之路，例如采用LEED认证建筑提高设施能效，以及大力推广使用绿色电力。德勤数据显示，到2024年，可再生能源在芯片制造中的使用比例预计将翻倍，从2020年的14%升至28%，并有望使晶圆厂能源消耗强度显著降低。
环保议题不仅关乎电费节省，更是企业社会责任与商业回报的结合体现。英特尔承诺实现温室气体净零排放，并大幅提升供应链能效，降低产品碳足迹。台积电亦在其CSR报告中明确提出，未来非生产用电将全部转换为绿电，生产用电则争取在2030年实现25%绿电使用率。
综上所述，面对科技日新月异的进步和全球电子市场的扩张，半导体产业在追求高速发展的同时，亟待加强环保和可持续发展的投入与创新。通过技术研发、绿色供应链管理、员工培训等方面的举措，半导体企业不仅可以降低生产成本、赢得消费者信任和支持，更能有效应对环境挑战，把握时代赋予的机遇，推动整个行业的绿色转型。在人才竞争日益激烈的当下，良好的环保记录也成为吸引和留住优秀人才的关键因素，尤其对于注重可持续发展的年轻一代而言，选择具备优良环保表现的公司已成为必然趋势。
