南亞科透過客製化3D堆疊DRAM技術與綠色製造,積極回應淨零碳排挑戰。圖為南亞科大樓。李政龍攝
隨著半導體先進製程推進與 AI 浪潮襲來,無論是前端的晶圓製造還是後端的雲端資料中心,用電需求皆呈幾何級數暴增,能源供給與綠電轉型已成為半導體及科技產業無法迴避的核心課題。DRAM大廠南亞科技從技術創新、綠色製造到再生能源布局多管齊下,透過新一代3D晶片堆疊技術將傳輸能耗降至傳統DRAM的十分之一,更宣示2030年現有廠區綠電比率提升至25%,全力破解AI時代的爆發性用電與永續瓶頸。
台灣半導體產業、雲端資料中心用電量逐年增加,從2015年的140億度大幅增加至2025年的400億度,增幅達185%。根據台電預估,今年半導體業用電將達到520億度,自2025年起十年間,預估用電量將暴增175%,2035年達到1100億度,佔全台灣整體用電量約26%。
客戶使用端為最大碳排熱點!客製化3D堆疊降耗 90%如何減少半導體用電,正是產業亟須解決的課題。南亞科技資深副總經理吳志祥日前於一場論壇中表示,南亞科正全力加速技術創新與擴產,透過客製化3D堆疊DRAM技術與綠色製造,破解AI時代的爆發性用電與能源瓶頸。
根據南亞科近日公布的2025年溫室氣體盤查數據,全公司價值鏈總碳排放量約為170.7萬公噸 CO₂e,其中,範疇一/二佔42萬噸、佔比約24%,範疇三碳排放約129萬噸。
南亞科技資深副總吳志祥指出,半導體製造與資料中心的電力需求呈爆發式成長,十年後半導體產業用電將達900億度。工研院提供
吳志祥直言,範疇三最大的碳排熱點是超過800家客戶在產品使用期間所產生的電力消耗,客戶端的總碳排達90萬噸,占比67%;因此提升產品能源效率是減碳重中之重。
南亞科透過先進製程將產品功耗降低24%至34%,並積極佈局新一代客製化3D晶片直接堆疊技術,將位元傳輸能耗壓低至0.5~1.0 pJ/bit,僅有傳統DRAM的十分之一,傳輸頻寬卻可提升5到10倍,從源頭降低客戶使用端的能耗,為終端AI設備提供兼具高算力與節能商機。
落實綠色製造與智慧空調!累計節電近8000萬度在綠色製造方面,南亞科落實ISO 50001能源管理,2018至2025年間推動近250項節能專案,累計節電量高達7,877萬度。全廠裝設100%尾氣處理設備,溫室氣體削減率超過93%,年削滅量逾53萬公噸CO₂e。針對耗電佔比高達25%的無塵室空調系統,新廠全面採購IE5最高效能等級馬達與變頻控制,預計新廠每年可節省3,500萬度空調用電,減幅超過30%。
南亞科技從生產製程的簡化上著手,減少原物料的使用。業者提供
針對水資源部分,吳志祥認為,半導體生態鏈電力佔碳足跡90%以上,是重中之重;晶圓廠耗水量巨大,每天進水量達上萬公噸,節水、水循環責無旁貸,目前尚無產業能做到零廢、零排放的目標。南亞科因直接排放至河川,環保法令標準極嚴,包括酸鹼值、有機等都做了很多處理,一滴水可循環使用4次以上。下一步是將民生或工業廢水轉為「再生水」,但成本會增加一倍。
在廢棄物循環利用方面,他認為,目前有害與一般廢棄物均嚴格合規管控。有機溶劑與廢液處理後,大多從電子級降階轉為工業級再利用。若要重新回到電子級,仍有一段路要走。吳志祥強調,合法合規是基本,未來推動「零廢」不能完全以經濟利益為唯一考量,晶圓廠持開放態度,願與夥伴共同合作推動。
擴大綠電採購!2030年現有廠區綠電衝25%談到再生能源使用規劃,南亞科2020年透過再生能源交易平台購買綠電憑證T-REC,之後兩年購買陸域風電達1040萬度,2023年起採購太陽能光電,預計2026年至2030年,每年採購4300萬度太陽能。估計明年至2030年,每年共可購得4.4億度綠電,平均每年約1億度,預計2030年可採購2.1億度綠電,將現有廠區的綠電使用比率提升至25%。
南亞科一年約購置2億度太陽能光電,未來也以離岸風電為採購目標。業者提供
他進一步提到,若台灣綠電供給不足,勢必要使用灰電
(註),但灰電產生的二氧化碳必須透過碳捕捉與封存技術來解決,這是非常大的挑戰,目前台塑集團正朝此方向進行技術評估與規劃,希望能有好的成果。
面對未來新廠倍數暴增的用電需求,南亞科短期將全力爭取離岸風電 CPPA 簽署,規劃購買3-2、3-3期,預計以100MW為單位,獲得4億度電力。中長期則不排除與能源業者合作,導入天然氣發電搭配碳捕捉與封存技術,有機會於2033年之後逐步導入,履行半導體企業在 AI 新時代下對永續淨零的承諾。
註:灰電是指燃煤、天然氣、燃油等火力發電,以及核能發電產生的電力,發電過程會排放大量二氧化碳。