Wolfspeed 于近日宣布其備受關(guān)注的莫霍克谷工廠（Mohawk Valley Fab）正式開業(yè)，這是全球首座、最大且唯一的 200mm 碳化硅（SiC）晶圓制造工廠。這對(duì)于 Wolfspeed 而言，是我們公司發(fā)展歷程上的重大時(shí)刻！從更大范圍而言，這也是數(shù)十年才一遇的技術(shù)轉(zhuǎn)型的重要組成部分 - 在橫跨所有產(chǎn)業(yè)范圍內(nèi)，從硅（Si）基產(chǎn)品向碳化硅（SiC）基半導(dǎo)體的轉(zhuǎn)型。
Wolfspeed 首席執(zhí)行官, Gregg Lowe
我們?yōu)槭裁葱枰瑁⊿i）基產(chǎn)品向碳化硅（SiC）基半導(dǎo)體轉(zhuǎn)型
我們現(xiàn)在所處的社會(huì)正在越來越多地采用先進(jìn)科技，同時(shí)也越來越依賴科技?？萍荚谖覀兊拿恳惶鞎r(shí)間里，帶來無限的機(jī)會(huì)，解決社會(huì)挑戰(zhàn)，擴(kuò)大我們對(duì)于宇宙的認(rèn)知，提升我們的生活品質(zhì)。但是，我們的環(huán)境正在變得越來越難以承受隨之而來的巨大成本：傳統(tǒng)硅（Si）芯片賦能了絕大部分的科技，但將難以滿足新的能源效率標(biāo)準(zhǔn)。
在 2021 年，至少美國十多個(gè)州通過了新的清潔能源法規(guī)或是采用了新的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，其中多數(shù)聚焦在建筑、交通乃至整座城市的電氣化。在去年 12 月，美國環(huán)保署（EPA）強(qiáng)化了燃油經(jīng)濟(jì)性標(biāo)準(zhǔn)（fuel economy standards），要求乘用車的每加侖燃油可供行駛距離，從目前的低于 38 英里，提高至 2026 年的平均 55 英里。紐約州和加利福尼亞州已經(jīng)通過立法，計(jì)劃將在 2035 年禁止新的內(nèi)燃機(jī)汽車和卡車的銷售。新的標(biāo)準(zhǔn)，就需要新的解決方法。
就碳化硅（SiC）而言，它已經(jīng)成為許多最為快速增長市場(chǎng)滿足“綠色復(fù)蘇（Green Recovery）”的重要催化劑，并助力雄心壯志的企業(yè)更好地達(dá)到雄心勃勃的碳排放要求。數(shù)據(jù)中心、電動(dòng)汽車、5G 基礎(chǔ)設(shè)施、可再生能源和儲(chǔ)能系統(tǒng)、工業(yè)電機(jī)、暖通空調(diào)、以及所有其它需要采用半導(dǎo)體芯片的應(yīng)用，它們的能源效率都可以通過采用碳化硅（SiC）來實(shí)現(xiàn)優(yōu)化。
舉個(gè)例子，數(shù)據(jù)中心的能源消耗預(yù)計(jì)在未來數(shù)十年將會(huì)飆升。數(shù)據(jù)中心占全球能源使用的比例目前大約僅為 3%，但到 2050 年時(shí)，預(yù)計(jì)將會(huì)占總體消耗的 14%。這歸因于越來越多的社群正在接入連接，并且采用 5G 技術(shù)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)的產(chǎn)品和技術(shù)也日益龐大。巧合的是，5G 技術(shù)也是碳化硅（SiC）可以大顯身手的重要領(lǐng)域。
假如這些數(shù)據(jù)中心的電源和散熱系統(tǒng)可以通過采用碳化硅（SiC）取代硅（Si）來進(jìn)行賦能的話，那么節(jié)能下來的能源可以為曼哈頓供電整整一年。與此同時(shí)，云提供商設(shè)置的嚴(yán)苛能源效率標(biāo)準(zhǔn)是如此之高，以目前的科技圖景，只有通過改為采用碳化硅（SiC）才可以滿足這些標(biāo)準(zhǔn)。
簡而言之，碳化硅（SiC）助力節(jié)約全球能源
隨著越來越多的企業(yè)和機(jī)構(gòu)制定計(jì)劃，通過采用技術(shù)和基礎(chǔ)設(shè)施來滿足新的能源法規(guī)要求，工程師和設(shè)計(jì)人員也正在意識(shí)到硅（Si）基芯片已經(jīng)難以達(dá)到預(yù)期。與其它可供選項(xiàng)相比，Wolfspeed 在 2020 年銷售的產(chǎn)品，可以在其生命周期幫助減少大約 1.25 億公噸二氧化碳排放。伴隨著碳化硅（SiC）這項(xiàng)技術(shù)更多地采用，其助力減少的二氧化碳排放也將逐年遞增。
需要多久才能實(shí)現(xiàn)這個(gè)轉(zhuǎn)型
對(duì)于碳化硅（SiC）的需求正在快速增長，并且遠(yuǎn)超預(yù)期。這很大一部分原因是由于電動(dòng)汽車市場(chǎng)爆發(fā)式增長所帶動(dòng)的。采用碳化硅（SiC）的電動(dòng)汽車，可以支持更高電壓工作，提高功率密度，提升效率。這些優(yōu)勢(shì)，幫助汽車制造商們可以在更低成本的條件下實(shí)現(xiàn)更輕量和更寬敞的車型設(shè)計(jì)，與此同時(shí)還為消費(fèi)者帶來更長的續(xù)航里程和更快的充電時(shí)間。電動(dòng)汽車只是碳化硅（SiC）的應(yīng)用之一，但電動(dòng)汽車的全球年度銷售總量預(yù)計(jì)將會(huì)很快達(dá)到 1,000 萬輛。這是一個(gè)巨大的市場(chǎng)，并且是碳化硅（SiC）器件需求的風(fēng)向標(biāo)。
從 硅（Si）向 碳化硅（SiC）的轉(zhuǎn)型速度很大一部分是依靠產(chǎn)能的提升。隨著我們莫霍克谷工廠的運(yùn)營，Wolfspeed 碳化硅（SiC）器件產(chǎn)能將顯著提升。除了增加制造廠房面積以及前沿領(lǐng)先的自動(dòng)化技術(shù)，從 150mm 晶圓向 200mm 晶圓的提升將使得每片晶圓可最終制成的器件數(shù)量倍增。當(dāng)然，假如您沒有從事這個(gè)產(chǎn)業(yè)，您可能覺得這聽著也不夠那么令人振奮啊。增大的尺寸也意味著每片晶圓可支持的功率數(shù)（瓦特）也在增加。換個(gè)角度來看，200mm 碳化硅（SiC）晶圓可支持的功率數(shù)（瓦特）比 300mm 硅（Si）晶圓可支持的功率數(shù)（瓦特）還要高。因此，如果是采用相同數(shù)量的晶圓片，碳化硅（SiC）可以賦能更多的系統(tǒng)。反過來講，如果是賦能相同的系統(tǒng)，碳化硅（SiC）則僅需更少數(shù)量的晶圓片。這將有助于減少所需采購的芯片數(shù)量，以及緩解供應(yīng)鏈的壓力。
Wolfspeed 承諾了 10 億美元用于擴(kuò)大我們的運(yùn)營。在紐約州這座晶圓工廠建設(shè)的同時(shí)，我們?cè)诒笨_來納州的材料工廠也在推進(jìn)之中，這將在美國東海岸有效地打造碳化硅（SiC）走廊。我們對(duì)于業(yè)務(wù)的投入，是同行友商們的近四倍，以更好地滿足快速提升的客戶需求。我們對(duì)于碳化硅（SiC）的未來抱有堅(jiān)定的信仰！
莫霍克谷工廠的開業(yè)，將為實(shí)現(xiàn)一個(gè)更可持續(xù)的未來開啟更多可能性，同時(shí)這也將是從硅（Si）向碳化硅（SiC）轉(zhuǎn)型歷程上的重要里程碑！
