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Intel está trabajando con Siemens para optimizar la eficiencia energética y la sostenibilidad de los chips en cada etapa de su ciclo de vida, desde la fabricación hasta la integración en los productos finales.
En los últimos años, Intel ha modernizado sus capacidades de fabricación. La compañía está invirtiendo decenas de miles de millones de dólares para expandir y modernizar sus fábricas en todo el mundo, con la esperanza de recuperar el título de proveedor de chips más avanzado del mundo y construir un negocio de fundición que pueda competir con TSMC. Pero la compañía está llevando a cabo estos planes de expansión con especial atención a ahorrar la mayor cantidad de electricidad y recursos posible y minimizar el impacto en términos de emisiones de carbono que afectan el cambio climático.
Según Keyvan Esfarjani, director de operaciones globales de Intel, la asociación con Siemens tiene como objetivo ayudar a Intel a administrar sus fábricas de chips de manera más eficiente y evitar que la demanda de energía se salga de control. «El mundo necesita una cadena de suministro de semiconductores más equilibrada, sostenible y resiliente a nivel mundial para satisfacer la creciente demanda de chips».
El acuerdo cubre varias áreas de colaboración, incluida la identificación de nuevas oportunidades para optimizar el consumo de energía en las fábricas y reducir las emisiones de carbono en toda la cadena de suministro utilizando hardware, software y equipos eléctricos de automatización de Siemens. Siemens ha señalado que el acuerdo le daría información valiosa sobre las operaciones de Intel que la compañía puede aplicar a otros fabricantes de chips que consumen mucha energía, e incluso al ámbito manufacturero más amplio.
Por ejemplo, las empresas desarrollarán “gemelos digitales” de las complejas fábricas de Intel, con uso intensivo de capital, donde cada porcentaje de eficiencia ganado es importante. Y explorarán cómo estas réplicas digitales se pueden utilizar de manera más amplia.
La fabricación de chips consume cada vez más energía
Fabricar chips es una de las tareas de fabricación más complicadas y costosas. Los fabricantes de semiconductores utilizan enormes cantidades de electricidad para alimentar los equipos de última generación de sus fábricas. Las instalaciones más modernas suelen estar equipadas con 1.000 o más herramientas por línea de producción, funcionan las 24 horas del día y pueden requerir más de 100 megavatios hora (MWh) de electricidad por hora, estima McKinsey.
Pero las fábricas modernas no se están volviendo menos consumidoras de energía. A medida que las empresas continúan expandiendo sus operaciones y actualizando a nodos más pequeños y avanzados, utilizan más energía y consumen más recursos, lo que aumenta la huella de carbono general de la fabricación de chips.
Uno de los mayores consumidores de energía en una fábrica moderna es la máquina de litografía ultravioleta extrema (EUV). Estos sistemas en forma de autobús calientan una pequeña cantidad de estaño hasta tal punto que se liberan intensos rayos de luz con longitudes de onda muy cortas, que luego se reflejan en una compleja cascada de espejos. La luz se utiliza para tallar patrones con forma de transistores en obleas de silicio con una precisión de nivel nanométrico, fundamental para fabricar chips de memoria y lógica de vanguardia.
Además de su complejidad y costo, las herramientas EUV también consumen mucha energía. Se estima que cada sistema puede funcionar con un megavatio completo de electricidad, unas diez veces más que las generaciones existentes de equipos de litografía. Intel, a su vez, está aumentando la producción de chips basados en el nodo “Intel 4”. Será el primer proceso tecnológico de la empresa que utilice herramientas EUV, que normalmente cuestan más de 150 millones de dólares cada una.
El otro problema es que no existe ninguna alternativa al EUV. Por lo tanto, la tecnología representa un obstáculo potencial para la ambición de la industria de chips de lograr emisiones netas cero de gases de efecto invernadero. Los expertos advierten que las emisiones de CO2 de la industria podrían aumentar hasta el 3% del total de las emisiones globales en 2040.
Apoyar la transición de la cadena de suministro hacia la electricidad limpia
Para reducir su impacto negativo en el medio ambiente, Intel obtiene más del 90% de la electricidad necesaria para alimentar sus fábricas y otras operaciones en todo el mundo a partir de fuentes renovables. El objetivo es que para 2030 el sistema funcione exclusivamente con fuentes de energía renovables. La empresa también apoya la transición de su cadena de suministro a la electricidad renovable.
Según ambas empresas, el acuerdo ayudará a Intel a explorar formas de minimizar el consumo de energía mediante modelos avanzados de recursos naturales y huellas ambientales.
Pero actualmente existen límites a lo que Intel puede hacer para reducir su huella de carbono. Intel sólo puede influir directamente en las emisiones de Alcance 1 y Alcance 2 que surjan directamente de sus operaciones y consumo de energía. El desafío es abordar las emisiones de Alcance 3 que provienen de miles de otras fuentes antes y después. Entre ellas se incluyen empresas que suministran de todo, desde los equipos utilizados en sus fábricas hasta las materias primas utilizadas para fabricar chips. Este tipo de emisiones afecta incluso a los productos equipados con chips Intel.
Como resultado, Intel planea trabajar con Siemens para modelar más su cadena de suministro y recopilar datos sobre lo que sucede con sus chips cuando se integran en productos finales, una medida que la compañía espera que ayude al sector de chips a avanzar más rápido en la reducción. su huella de carbono colectiva.
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