能源效率：半導(dǎo)體21世紀(jì)的挑戰(zhàn)

　　全球能源需求量的增長(zhǎng)率已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)能源的供應(yīng)，但是，半導(dǎo)體行業(yè)能夠幫助改善能源生產(chǎn)、輸送以及消耗環(huán)節(jié)的效率。

　　從遠(yuǎn)古時(shí)代開(kāi)始，能源就已經(jīng)成為文明進(jìn)步的主要推動(dòng)力。我們的祖先發(fā)現(xiàn)火能夠使他們免于掠食者的傷害，溫暖他們居住的山洞，烹調(diào)事物以及擴(kuò)展居住范圍。火是人類從石器時(shí)代向青銅時(shí)代過(guò)渡的關(guān)鍵因素，同樣對(duì)于18世紀(jì)出現(xiàn)的工業(yè)革命以及現(xiàn)代社會(huì)都是至關(guān)重要的，人類通過(guò)蒸氣機(jī)將熱能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能。古代埃及人使用石油作為燃料，馬可波羅將“黑石”(煤)從中國(guó)帶回了歐洲。

　　人類對(duì)于石油驅(qū)動(dòng)的交通工具以及煤炭驅(qū)動(dòng)的電力工業(yè)的依賴已經(jīng)很長(zhǎng)時(shí)間了。例如：當(dāng)前美國(guó)90%以上的能源消耗來(lái)自非可再生資源。盡管全球不斷加強(qiáng)對(duì)于清潔和可再生資源的關(guān)注，仍然需要投入更多的研發(fā)力量才能使這種替代能源成為主流?？茖W(xué)技術(shù)對(duì)于提高當(dāng)前能源利用效率，并將可替代能源從實(shí)驗(yàn)室轉(zhuǎn)變到全球范圍的應(yīng)用起著關(guān)鍵性的作用。

　　全球能源面臨的挑戰(zhàn)

　　全球能源需求的增長(zhǎng)比供給——我們通常所說(shuō)的化石燃料——的提高要快得多。美國(guó)能源部門(mén)預(yù)測(cè)全球能源需求量將以40%的速度增長(zhǎng)，到2030年達(dá)到700quadrillionBTU(1015英國(guó)

　　熱量單位)。1這種需求的不斷提高由很多因素決定，包括新興國(guó)家的經(jīng)濟(jì)繁榮。例如：中國(guó)每年新增發(fā)電量為50~80GW，這幾乎相當(dāng)于英國(guó)全年的發(fā)電量。

　　能源需求量的增長(zhǎng)對(duì)于經(jīng)濟(jì)、環(huán)境還有外交政策都提出了挑戰(zhàn)。全球能源問(wèn)題需要一個(gè)國(guó)際性的廣泛的策略來(lái)尋求解決方案。這些努力來(lái)自政府以及不同行業(yè)的公司企業(yè)。學(xué)術(shù)界和研究所也發(fā)揮了重要的作用，這是因?yàn)槲覀兯媾R的這些挑戰(zhàn)需要前所未有的新方法才能解決。由于我們所面臨的挑戰(zhàn)嚴(yán)峻且迫切，因此，需要協(xié)調(diào)各方面的努力，從而避免不必要的浪費(fèi)。

　　策略主要著眼于：

　　•提高可再生資源在發(fā)電領(lǐng)域的使用率。

　　•通過(guò)優(yōu)化電力網(wǎng)絡(luò)改善電力輸送的效率。

　　•提高工廠、建筑、設(shè)備、計(jì)算機(jī)、汽車以及其它產(chǎn)品的效率，從而降低耗電量。

　　科學(xué)技術(shù)在上述各個(gè)領(lǐng)域中起到了核心作用，讓我們能夠“消耗更少的能源，做更多的事情”，這樣人類便不會(huì)因?yàn)槟茉磫?wèn)題降低對(duì)美好生活的追求。最近幾十年內(nèi)，半導(dǎo)體芯片幾乎成為所有領(lǐng)域創(chuàng)新背后的推動(dòng)力。自1978以來(lái)，IC使汽車的效率提高了40%，民用飛機(jī)的效率提高了121%，照明領(lǐng)域提高了339%，而計(jì)算機(jī)系統(tǒng)更是提高了驚人的3,000,000%。2因此，與系統(tǒng)和服務(wù)供應(yīng)商一起，半導(dǎo)體行業(yè)在全球能源問(wèn)題方面能夠起到非常重要的作用。