难怪 iPhone 要涨价 台积电 1nm 工厂耗电量惊人

前阵子，苹果等方面证实了台积电提高芯片代工的费用，A16 处理器台积电计划豪掷 320 亿美元（约合人民币 2232 亿元）建立全球首家 1nm 旗舰工厂，投入可以说是巨大的，这家 1nm 工厂预计将在 2027 年投产，2028 年实现量产。除了建厂成本巨大之外，近日又有媒体爆料称 1nm 工厂的耗电量将会大幅上涨，目前 3nm 工厂的年耗电量大概在 70 亿度左右，而 1nm 工厂的年耗电量由于 1nm 光刻机总功耗将达到 2MW，也就是 200 万瓦的水平，因此该工厂年耗电量将会从 80 亿度电起步，甚至轻松突破 100 亿度电，单日运行耗电量将达到 4.8 万度电，硬成本将大幅上涨，这将最终传递到消费端，相关产品的售价将会大幅提升，比如未来 iPhone 手机的 A 系列处理器，Macbook 内的 M 系列处理器，涨价在所难免。

1nm 工艺不仅仅是这个数字看上重要，它还有更深的含义：1nm 级别的工艺有可能是硅基半导体的终结，再往下走就需要换材料了，比如纳米片、碳纳米管等等。此前，在 2019 年的 Hotchips 会议上，台积电研发负责人、技术研究副总经理黄汉森（Philip Wong）在演讲中就谈到过半导体工艺极限的问题，他认为预计 2050 年，晶体管将来到氢原子尺度即 0.1nm，或许未来晶圆的工艺单位将不再使用纳米来进行标注，芯片行业将会进入一个全新的时代，不过成本降低才有可能商业化普及，过高的售价对于大多数用户来讲是没有意义的。