TSMC, en gelişmiş üretim hatlarının muazzam elektrik talebini dizginlemek için EUV litografi sistemlerini hedefleyen Dinamik Enerji Tasarrufu Programını başlattı. Şirket, çerçevenin teknik ayrıntılarını paylaşmasa da yaklaşımın yalnızca EUV’ye özgü olmadığını; derin ultraviyole (DUV) tarayıcılar ve diğer fabrika ekipmanlarına da uyarlanabileceğini vurguluyor. Mimari, bir yonganın bir araç içinde aktif olarak ne zaman ışımaya maruz kaldığına bağlı biçimde enerji kullanımını gerçek zamanlı ve adaptif kontrol etmeyi amaçlıyor. Böylece, boşta kalma dönemlerinde tam güç tüketiminden çıkış mümkün hale geliyor; bu da temiz oda genelindeki veri alışverişi ve esnek üretim planlaması ile destekleniyor.
KÜRESEL YAYILIM TAKVİMİ
Programın dağıtımı Eylül itibarıyla Tayvan’daki 15B, 18A ve 18B sahalarında başladı. TSMC, yıl sonuna kadar sistemi dünya çapındaki tüm EUV ekipmanlarına yaymayı planlıyor. Ayrıca Arizona’daki Fab 21’in ikinci fazı dahil tüm yeni tesislerde standart hale gelecek. Şirket, uzun vadede programın 2030 yılına dek 190 milyon kWh elektrik tasarrufu ve 101.000 ton CO₂ azaltımı üreteceğini öngörüyor; bu tutar, bugünün ortalama tarifeleriyle kabaca 750 bin dolar civarında yıllık bir fatura düşüşüne denk geliyor (tasarrufun TSMC’nin toplam tüketimi yanında sınırlı kaldığı not ediliyor).
EUV’NİN ENERJİ İŞTAHI
ASML üretimi EUV tarayıcıları, 2 nm ve ötesi mantık düğümleri için kritik; ancak olağanüstü güç gereksinimleri ile biliniyor. TSMC, geçen yıl, fabrika genelindeki otomasyon ve sistem koordinasyonu sayesinde, önceki nesillere kıyasla enerji gereksinimlerini yaklaşık dörtte bir azalttığını ve maksimum güç tüketimini yüzde 44’e kadar indirdiğini açıklamıştı. Yeni dinamik çerçeve, bu kazanımları gerçek zamanlı yük uyarlaması ile derinleştirerek, verim ve kaliteyi korurken tüketimi aşağı çekmeyi hedefliyor.
SOĞUTMA VE ALTYAPI YÜKÜ
Buna karşın TSMC’nin tüketim ölçeği, kademeli iyileştirmenin sınırlarını gösteriyor. 2024’te 25,55 milyar kWh elektrik kullanan şirketin bunun yalnızca 3,61 milyar kWh’ı yenilenebilir kaynaklardan geldi. TSMC, Tayvan’ın toplam elektrik talebinin neredeyse yüzde 9’unu tek başına oluşturdu. Ayrıca toplam elektriğin yarısından azı EUV/DUV gibi proses araçlarına, yarısından fazlası ise soğutma, iklimlendirme ve temiz oda operasyonları gibi çevre altyapısına harcandı. Yeni program, proses araçlarında boşa harcanan enerjiyi azaltarak doğrudan ayak izinin bir kısmını ele alsa da, altyapı tarafındaki tüketim şirketin karbon yoğunluğunda belirleyici olmaya devam ediyor.
DUV VE ÖTESİNE GENİŞLEME
TSMC, çerçevenin DUV tarayıcılar ve diğer fab ekipmanlarına da yayılabileceğini belirtiyor. Bu, yarı iletken üretiminde enerji yönetiminin “anlık ve adaptif” standardına geçişin sinyali olarak okunuyor. Şirketin programı, diğer dökümhaneler ve IDM’ler için de ölçeklenebilir bir referans oluşturabilir; zira birikimli tasarruflar, şebeke yükünün dengelenmesi, talep tepki programları ve karbon azaltımı hedefleriyle giderek daha kritik hale geliyor.
ETKİ VE SINIRLAR
TSMC’nin enerji iyileştirmeleri, üretim hacmi, verim veya süreç kalitesini düşürmeden sağlandı. Ancak şirket, toplam ölçekteki karbon yoğunluğunu ciddi biçimde düşürmek için yenilenebilir arzın payını artırmak, soğutma/iklimlendirme mimarisini yeniden düşünmek ve temiz oda operasyonlarında daha verimli çözümlere yönelmek zorunda kalacak. Dinamik program, EUV’nin enerji iştahını gerçek zamanlı kontrol ile budarken, fab altyapısındaki “büyük tüketiciler” üzerinde de benzer adaptif kontrol ve ısı geri kazanım projelerinin yaygınlaşması bekleniyor.
