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台積電推AI冰水系統節能 晶圓良率也靠它

圖為新竹科學園區內的台積電十二廠。 報系資料照
圖為新竹科學園區內的台積電十二廠。 報系資料照

台積電晶圓代工領域創新研發能力全球第一,節能創新能力也是一把罩,日前宣布將人工智慧導入冰水系統達到業界第一節能效果,讓外界摸不著頭緒,這是什麼?AI怎麼跟冰水系統扯上關係?對晶圓製程有什麼幫助?

台積電長期以來重視節能環保眾所皆知,但將人工智慧與廠務系統相結合倒是頭一次聽到,台積電解釋在晶圓生產製程過程中,需仰賴冰水主機系統進行冷卻,以穩定機台運作、提升良率,人工智慧冰水節能系統能將溫度控制在正負2℃,大大提升生產效能。這看似不起眼的小動作,卻是攸關晶圓生產良率品質幕後功臣,也是台積電為何能擊敗世界級競爭對手重要關鍵之一。

發想正負2℃程式原創者莊哲嘉表示,在台積電或其他半導體廠區,對於冰水系統溫度的穩定要求度是非常高的,冰水系統一旦變溫,無塵室也會相對受影響,所以過去沒有一個晶圓廠嘗試去做變溫。所以在2014年首先依外氣的變化,來作手動調整冰水溫度,但當下要做變溫其實要非常小心,所以一開始是每天0.1、0.1℃慢慢的調。

於是他與團隊成員,包括資訊技術執行人員陳佳瑜、人工智慧程式開發者蔡昆憲、專案推行者周家祿一起創意發想,在2017年先以目前運轉的資料大數據去分析,推導出冰水系統最佳化的節能控制程式,2018年運用人工智慧、機器學習的方式,將理論與實際的差距最小化,然後節能效益自然變的最大化。

莊哲嘉開心驕傲說,這是業界首創的一個冰水系統自動控溫的最佳化節能程式。開發出這套系統可以得到很大節能效益,也樂於分享到業界,大家共同把這套系統引進,共同達到節能成效,為的就是將綠色創新的理念發揚光大。

根據台積電企業社會責任報告書資料顯示,2017年台積電成功開發業界第一個冰水系統最佳化節能控制程式,2019年再次領先業界首創人工智慧冰水系統節能手法,截至2020年1月,已導入12座12吋晶圓廠,每年減省1.8億度用電量,相當於5.13萬戶家庭一年用電量,9.5萬噸排碳量,約當950萬棵樹一年的碳吸收量。

台積電 AI 晶圓

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