每個人都知道將水灑在手機上是個壞主意，但您知道生產一部手機需要3,000多加侖的水嗎?開采金屬、制造用于組裝和封裝的膠水和塑料以及稀釋整個過程中使用的廢水都需要水。這個數量是中國人均日用水量的10倍。

　　半導體，即為我們所有的電子設備(包括您的手機)供電的稱為芯片的微型電路，尤其需要用到它。每塊 30 厘米長的集成電路板在您的手機中安裝芯片至少需要2,000 加侖的 水才能生產。這是因為每個芯片都需要用超純水 (UPW) 沖洗 - 純水被認為是工業溶劑 - 以去除制造過程中的碎屑(離子、顆粒、二氧化硅等)并防止芯片受到污染. 制造 1,000 加侖的 UPW需要1,400-1,600 加侖的自來水。

　　半導體現在是中美地緣政治競爭的重點。如果數據是新的石油，人工智能 (AI) 是新的電力，那么將半導體視為與任何其他資源一樣會產生風險的全球資源是有道理的。我們還需要牢記制造它們所需的水資源。

　　雖然中國僅占半導體銷售額的7.6%，但其計劃在該領域的大規模投資(2014 年至 2030 年為 1500 億美元)引起了人們對“人造衛星時刻”的擔憂，即中國實現技術偉大的決心。盡管資金激增，但水資源供應仍然是一個重要的制約因素，因為半導體生產需要大量的水資源，而中國缺乏這一點，尤其是在芯片制造集中的地區。

　　中國的風險 迄今為止，半導體生產的用水需求尚未成為中國的主要關注點，中國一直專注于開發國內技術以減少對全球供應鏈的依賴。雖然中國屬于后來者在半導體方面，但2021 年 7 月的一項研究半導體行業協會指出，得益于政府對該行業的資助、補貼和稅收優惠，中國正在迅速趕上。新發布的“十四五”規劃(2021-2025)將半導體確定為最優先的“前沿技術”之一，中國國務院概述了政府整體發展的方法。

　　盡管如此，即使在 2014 年國家集成電路計劃下投入了 1500 億美元，中國在生產手機、筆記本電腦和其他高科技產品所需的高端芯片方面仍面臨重大技術障礙。專家預計中國的成功喜憂參半——中國公司將在某些領域落后，例如尖端的代工工藝技術和材料，不過在外包組裝和測試 (OSAT) 和芯片設計方面實現競爭力。 全球風險 直到 2021 年臺灣干旱凸顯了全球半導體供應鏈水資源供應的重要性，中國半導體政策的全球風險集中在國家安全后果、中國制定全球技術標準的努力、中國在全球供應鏈中的作用以及跨該部門的海峽緊張局勢。 國家安全：美國認為中國成為半導體行業的主要參與者會帶來國家安全風險。隨后美國進行了一些列黑名單操作。盡管為了擴大對中國半導體公司的限制，拜登政府一直專注于提高美國的國內能力。2021 年 6 月 8 日，美國參議院通過了《美國創新與競爭法案》，為國內半導體發展撥款 500 億美元的緊急資金，拜登稱這對美國在“21 世紀的競爭”中保持領先優勢至關重要。

　　標準：美國一直在向盟國和合作伙伴施壓，不要使用華為技術。這在一定程度上說明了對國家安全可能會受到損害的擔憂，但也關系到華為為 5G 技術制定全球技術標準的不斷努力。迄今為止，美國和歐洲的公司憑借其提供的市場份額以及對商業需求的響應引領了這一進程。在其2020 年 12 月的年度報告中?，美國安全與經濟審查委員會詳細說明了中國在塑造全球技術標準方面的努力如何反映了中國政府支持的產業政策，即在外部市場上為中國公司提供特權，同時限制國內準入并支持專制規范。 供應鏈：來自多個國家和多個世界地區的公司參與了設計和生產過程。擾亂半導體行業的全球化供應鏈存在經濟風險。 出于這個原因，隨著國際公司爭先恐后地取代中芯國際成為供應商，特朗普政府對中國公司采取的行動導致半導體和汽車等需要半導體的產品短缺。在2021年4月研究半導體行業協會的結論是，建立完全自給自足的本地供應鏈需要花費1萬億美元，這可能會使半導體成本增加65%。一些行業專家建議采取更謹慎的方法來解決供應鏈中最重要的漏洞，例如美國制造業的份額從 1990 年的 37%下降到今天的12%，而其他人則建議采取更全面的努力填補美國在整個生產過程中的空白，包括創新、設備和封裝。 中國臺灣：由于臺灣在世界最先進半導體制造中的核心作用，臺灣面臨多重壓力。2020年，臺積電(TSMC)占全球半導體代工市場的55.6%，生產了全球92%的尖端芯片。為響應美國對華為的新規定，臺積電暫停了該公司的新訂單，該公司是其僅次于蘋果的第二大客戶，占其年收入的 20%。臺積電還同意在亞利桑那州建廠。

　　除了所有這些擔憂之外，2021 年春季，通常多雨的亞熱帶臺灣發生了 56 年來最嚴重的干旱，威脅著全球半導體的生產。干旱推遲了生產并導致芯片短缺。半導體生產商被迫配給水并用卡車運進來。由于擔心未來氣候變化會減少降雨量，臺積電正在建造一座能夠重復利用工業用水的新工廠，而其他生產商正在挖掘自己的水井。 最重要的是，臺灣 2021 年的干旱引起了人們對水對半導體生產的重要性的關注。 水風險 確保足夠數量的半導體和發展國內生產能力并不是中國面臨的唯一挑戰。確保有足夠的水來生產半導體可能更令人生畏。ChinaWaterRisk計算出，一家生產 40,000 塊電路板的工廠每天需要 480 萬加侖的水，足以供應一個 60,000 人的城市。

　　在中國中部發生史無前例的洪災之際，值得記住的是，作為一個整體，中國的水資源相對不安全——盡管中國擁有世界 20% 的人口，但中國僅擁有全球 7% 的水資源。水也分布不均。大部分半導體產業所在的中國北方，水資源僅占全國的五分之一。 即使在水資源短缺的情況下，中國半導體行業的用水也存在問題。2017年一項關于半導體行業用水的研究發現，中國在漂洗過程和生產所需電力的用水方面都比其他主要生產國(日本、韓國、臺灣和美國)使用的水更多。與美國相比，中國用水量是美國的三倍。事實上，中國半導體行業吸收了27%的工業用水。

　　對中國半導體的雄心發展需要把實現這一目標所需的水資源考慮在內，而中國卻缺乏水資源。正如我們在臺灣2021年的干旱中所看到的，即使有頂級人才和尖端技術，水資源短缺也會使生產偏離軌道。