در سال های اخیر مطالب زیادی در مورد آن نوشته شده است کمبود نیمه هادی ها و ژئوپلیتیک تولید تراشه. یکی دیگر از زاویه های به همان اندازه برجسته – اما کمتر مورد بحث – در نیمه هادی های مدرن شامل پایداری است.
تولید نیمه هادی ها مقادیر قابل توجهی انرژی مصرف می کند و یافتن راه هایی برای بهبود کارایی تولید نیمه هادی ها گامی در جهت کاهش ردپای کربن کلی تأسیساتی است که از نیمه هادی ها از جمله مراکز داده استفاده می کنند.
تاثیر زیست محیطی تولید نیمه هادی
نیمه هادی ها کوچک هستند، اما اثرات زیست محیطی تولید آنها نیست. به گفته McKinsey & Company، یک کارخانه نیمه هادی می تواند انرژی بیشتری مصرف کند نسبت به کارخانه های خودروسازی یا پالایشگاه های نفت.
پروژه های صلح سبز که تا سال 2030، صنعت نیمه هادی ها را در بر خواهد گرفت 237 تراوات ساعت (TWh) کل مصرف برق – تقریباً برابر با کل مصرف برق استرالیا در سال 2021 است.
اگر سازندگان نیمه هادی انرژی خود را از منابع تجدیدپذیر تامین می کردند، ممکن است مشکل بزرگی نباشد، اما اکثر آنها این کار را نمی کنند. گزارش سال 2023 نشان داد که 95.8٪ برقی که تولید نیمه‌رساناها را تامین می‌کند، مستقیماً از سوخت‌های فسیلی یا از شبکه‌های برق عمومی – که منابع انرژی آنها می‌تواند متفاوت باشد اما در بیشتر موارد عمدتاً به سوخت‌های فسیلی متکی است، تأمین می‌شود.
تولید نیمه هادی و پایداری مرکز داده
را انرژی مورد نیاز برای تولید نیمه هادی ها برای پایداری مرکز داده مهم است. مصرف انرژی بیشتر در این فرآیند تولید، ردپای کربن را در پیاده‌سازی و بهره‌برداری از یک تأسیسات افزایش می‌دهد.
اکثر اندازه گیری های مصرف برق و کارایی مرکز داده (مانند PUE) فقط روی انرژی ای تمرکز کنید که تاسیسات به طور مستقیم از آن استفاده می کنند. آنها هزینه انرژی یا تأثیر کربن تولید تجهیزات فناوری اطلاعات را که در داخل تأسیسات قرار دارند در نظر نمی گیرند. با این حال، این هزینه هنوز بخش مهمی از معادله کلی پایداری است.
اپراتورهای مرکز داده واقعاً متعهد هستند پایداری باید الکتریسیته لازم برای تولید قطعات IT خود را در نظر بگیرند، نه اینکه فقط آنها را راه اندازی کنند.
برای زمینه، شایان ذکر است که انرژی مورد استفاده برای تولید نیمه هادی ها کمتر از مقدار مصرف شده برای راه اندازی مراکز داده است. مراکز داده مصرف شده در مورد 411 تراوات ساعت برق از سال 2023 – رقمی که احتمالاً به افزایش ادامه دهد حداقل برای باقیمانده دهه. این بدان معنی است که یافتن راه هایی برای کارآمدتر کردن مراکز داده در مصرف انرژی و به منبع انرژی پاک برای آنها، احتمالاً تأثیر بیشتری بر پایداری کلی مراکز داده نسبت به کاهش هزینه های انرژی ساخت تراشه خواهد داشت.
اما تأثیر زیست محیطی تولید نیمه هادی به هیچ وجه قابل چشم پوشی نیست و حرکت این سوزن در جهت مثبت می تواند گام بزرگی در جهت بهبود پایداری مرکز داده باشد – به ویژه برای مشاغلی که قبلاً در انواع دیگر بهینه سازی های پایداری برای امکانات خود سرمایه گذاری کرده اند.
اپراتورهای مرکز داده می توانند از سازندگان نیمه هادی حمایت کنند تا روش های تولید کم مصرف تر را اتخاذ کنند.
نحوه کاهش اثرات زیست محیطی نیمه هادی ها در مراکز داده
اپراتورهای مرکز داده چگونه می توانند بسازند نیمه هادی تولید یک عامل کمتر فاحش در تاثیر کربن کلی تاسیسات خود؟
بخشی از پاسخ مستقیماً در دست آنها نیست. این شامل متقاعد کردن خود تولیدکنندگان نیمه هادی برای سرمایه گذاری در تکنیک هایی است که انرژی مورد نیاز فرآیند تولید را کاهش می دهد. این امر تا حدی مستلزم بهینه‌سازی فرآیند تولید از طریق بهینه‌سازی‌هایی است که انرژی مورد نیاز عملیات‌هایی مانند انتشار تراشه و حکاکی را کاهش می‌دهد.
در عین حال، تولیدکنندگان می‌توانند با پیروی از همان کتابی که به صنعت مرکز داده خدمات داده است، امکانات خود را از نظر انرژی کارآمدتر کنند، مانند بهبود سیستم‌های HVAC و آب.
البته اپراتورهای مرکز داده نمی توانند تولیدکنندگان تراشه را مجبور به ایجاد چنین تغییراتی کنند. اما آنها می توانند با فروشندگان سخت افزاری که نیمه هادی هایی را که به روشی کم مصرف تولید می شوند، اولویت بندی کنند، کار کنند.
در همین حال، صاحبان مراکز داده می توانند برخی از اقدامات خود را انجام دهند، مانند پرتاب نکردن زودهنگام تجهیزات IT یا بازیافت آن زمانی که دیگر به آن نیاز ندارند. این روش‌ها تراشه‌ها را برای مدت طولانی‌تری در حال استفاده نگه می‌دارند، و “بازده انرژی” بهتری را در برق مصرف شده در طول تولید نیمه‌رسانا ارائه می‌دهند.
آخرین اخبار سخت افزار مرکز داده را بیشتر بخوانید
سرمایه گذاری در سیستم های خنک کننده بسیار کارآمد، مانند خنک کننده مستقیم به تراشه، در داخل مراکز داده همچنین می تواند با محافظت از آنها در برابر گرمای بیش از حد به افزایش طول عمر نیمه هادی ها کمک کند.
مطمئن باشید اینها گام های کوچکی هستند. مسئولیت برداشتن بزرگترین جهش ها به سمت بیشتر تولید نیمه هادی سازگار با محیط زیست مربوط به تولیدکنندگان تراشه است – که از بسیاری جهات در موقعیتی مشابه با اپراتورهای مراکز داده ده یا پانزده سال پیش هستند، زمانی که پایداری تازه شروع به تبدیل شدن به کانون توجه صنعت مرکز داده شده بود.
خبر خوب برای تولیدکنندگان نیمه هادی این است که انواع تکنیک های صرفه جویی در انرژی اکنون در صنعت مرکز داده رایج شده است و دلیلی وجود ندارد که راه حل های مشابهی نتوانند برای سازندگان نیمه هادی اعمال شوند.