新冠肺炎重創臺灣半導體地位 CNN:這項危機比疫情更嚴重

頻繁的旱災結合電力限制,恐影響臺灣科技晶片的研發。圖爲臺積半導體制程研發出的「微型前瞻系統單晶片」。(圖/中央社)

美國有線電視新聞網(CNN)11日報導,隨着新冠肺炎在臺灣大流行,讓蔡英文政府憂心自己在全球半導體供應鏈的關鍵地位受到影響;然而,相較於疫情專家認爲另一項威脅纔會產生更嚴重的後果,它就是氣候危機

報導指出,臺灣生產的晶片佔全球產量的一半以上,這項成就近幾個月來卻因本島50多年來最嚴重的旱災而受到威脅。專家警告,由於氣候變遷的影響,這樣的危機在未來恐怕愈來愈頻繁。

新加坡凱投宏觀公司的首席亞洲經濟學家威廉斯(Mark Williams)10日在一份報告中寫道,面對水資源短缺、輪流停電與新冠病毒大流行,臺灣半導體產業顯然面臨沉重壓力

由於全球製造商已在確保半導體供應無缺面臨極大的困難,甚至商品的生產與交付已受到延宕;如果臺灣再遭重創情勢恐愈來愈惡劣。特別是這個婆娑小島在全球晶片供應上佔有重要地位。

報導指出,環境災難已成爲臺灣晶片製造商面臨的重大挑戰,這包括產業龍頭臺積電。臺積電表示,其每天需要156,000噸的水用於晶片生產。如果用奧運游泳池來看,意味着臺積電一天會用掉60個奧運游泳池的水。這些水主要用於清潔構成半導體的數十層金屬

臺灣大學電機工程博士曲建仲表示,在每一個晶片之中,有數十億個電晶體,而這需要很多金屬層來聯繫所有訊號。每當一道工序完成後,就需一次次地清潔表面。

然而,爲了因應乾旱問題,蔡英文政府限制全臺自來水供應。目前臺積電嘗試透過運輸水與提高回收率,來解決水源短缺的問題。臺積電在訪問中表示,迄今生產仍未受影響。

該公司指出,「我們有詳細的因應方案來處理不同階段的缺水問題。透過現有的節水措施,我們可滿足政府當前的節水要求,卻又不影響公司的正常營運」。

※不可或缺的科技

從智慧手機、汽車到洗衣機,半導體晶片是一切產品中不可缺少的一部分。由於研發成本高加上仰賴高知識水平,超級尖端晶片難以製造,這意味着大部分的產量都由少數供應商所掌握。

臺積電恰巧就是全球最大的晶片代工製造商,其成本高昂的製造產品供應包括蘋果、高通、輝達等企業。儘管這些企業擁有設計晶片的技術,卻沒有資源足以生產出來。

隨着美國與中國大陸在人工智慧、5G、雲端計算等未來先進科技激烈競爭,臺灣握有最先進的科技產品,讓其也成爲關鍵參與者。權威調研機構Gartner副總裁艾倫·普利斯特利(Alan Priestley)直指,「今天我們使用的大多數高性能電子產品,比如手機與平板電腦,這些晶片全部由臺積電所製造」。

※供應受限

全球半導體產業目前正承受相當大的壓力,這起因於晶片生產供不應求。背後原因包括新冠大流行、美國對中國大陸科技產業的制裁,以及極端氣候所產生的需求波動。

愈來愈多的科技企業表示,在維護半導體安全上面臨困難。專家認爲,這可能會讓生產延後或拉高消費者採購的價格。面對此一情勢,如何避免臺灣晶片生產受到威脅,成爲當前亟需處理的要務

當然,除了乾旱以外,臺灣爆發的新冠肺炎也是一大隱憂。這波疫情在5月時徹底爆炸,成爲大流行以來最嚴重的一波感染。駐紐約臺北經濟文化辦事處李光章大使表示,日前已向美國呼籲援助臺灣疫苗,否則全球半導體產業馬上會面臨嚴峻的後勤問題。這就是爲什麼臺灣亟需疫苗,臺灣希望國際社會能儘快援助疫苗、控制疫情。

不幸的是,臺積電於5月已出現員工確診。不過,該公司表示業務仍照常運轉。在國立政治大學任教的曲建仲表示,臺積電可能可以降低風險,因爲晶片生產過程高度自動化,並且可將員工分組以控制病毒進一步傳播。

儘管如此,由於工人染疫,臺北西南部至少有5家半導體制造商被迫停止業務。在半導體測試與封裝上領先業界的京元電子,因200多名員工篩檢後呈現陽性而被迫於上週停業2天。所有的確診者(佔公司7,000名員工的30%)都遭到隔離兩週。雖然京元電子表示已部署更多工人在生產線上,卻也警告目前廠房只能以有限產能運作

相較之下,威廉斯在5月時才寫道,4月份全球半導體訂單數字顯示,「產能限制仍持續存在」,目前訂單數字已遠遠超過臺灣供應能力。「但這不會無限期下去;上個月(指4月)半導體訂單遠較大流行前高出74%,這不可能持續下去,但累積的訂單需要一段時間消化」。

※長期影響

與此同時,未來臺灣的水資源短卻恐怕惡化。中研院環境變遷研究中心許晃雄教授認爲,未來幾十年內,氣候變化會讓臺灣降雨更少,而乾旱會更顯頻繁。換言之,「今年是一個很好的機會來測試我們半導體產業的持續性」。

曲建仲則認爲,臺灣高科技晶片的研發恐因此受限。隨着半導體背後的科技愈來愈複雜,晶片製造商在研發所需的過程中會需要更多的水。

雪上加霜的是,水資源短缺不是唯一的環境問題。臺灣日益成長的電力需求迫使當局輪流停電,這也抑制生產。臺積電表示,停電已造成部分設施受到影響。

許晃雄表示,「我們需要減少碳排放;但也另一方面,我們也需要生產更多的電力。臺灣的半導體企業需大量投資可再生能源,以確保未來能持續運作」。臺積電則指出,目前已透過太陽能發電與風力電廠合作,維持能源供應。2020年,臺積電喊出至2050年,將完全依靠可再生能源提供生產電力。