联邦当局本周首次正式宣布科罗拉多河缺水，这将导致多个州和墨西哥从2022年1月1日起停水。美国最大的水库胡佛大坝的米德湖和亚利桑那州的巨大水源都出现了短缺。制造半导体的工厂或“晶圆厂”需要大量的水。

如何动摇计划中的停水取决于在复杂的水资源共享协议下谁被赋予最高优先权。亚利桑那州拥有比其他州更多的主要水权，将遭受最大的削减，每年损失总用水量的8%。但是现在，这些削减将主要影响农业。数据显示，2019年农业使用了全州70%以上的水资源。社区、市政用水和工业用水在该州享有更高的优先权，以保护居民和公司，除非米德湖最终宣布更严重的缺水。半导体工厂需要大量的水来运作。据估计，它每天将消耗200万至400万加仑的水，这些水将用于冷却设备和清洗硅片。这大致相当于亚利桑那州13，698至27，397名居民一天可能使用的水量。晶圆厂对水质也很挑剔。他们需要使用“超纯水”来防止任何杂质损坏芯片。该州的工业在2019年消耗了亚利桑那州6%的水，但随着芯片制造商和其他制造商的到来，这一比例可能会增加。今年3月，英特尔宣布将斥资200亿美元在亚利桑那州钱德勒新建两家半导体工厂，这是一项扩建现有园区的计划。去年，该公司承诺到2030年恢复和归还比其使用量更多的淡水，这对亚利桑那州的运营至关重要。它正在接近亚利桑那州的基准，英特尔表示，它在2020年清理并回收了95%的淡水。它在钱德勒的奥科蒂洛公园有自己的水处理厂，类似于市政工厂。还有一个“减少盐水设施”，这是一个与钱德勒市的公私合作项目，每天可以将250万加仑的英特尔废水恢复到饮用标准。英特尔对部分处理后的水进行再利用，其余部分用于补充地下水源或供周边社区使用。尽管英特尔回收了大部分的水，但更多的晶圆厂意味着它需要通过其系统输送更多的水。该公司表示，40多年来，亚利桑那州对英特尔的运营至关重要。该州已经拥有第一个“大型工厂网络”和最新的半导体工厂。根据其最新的企业责任报告，英特尔2020年在亚利桑那州使用了超过52亿加仑的水——其中约20%是再生水。英特尔在一封电子邮件中告诉The Verge:“我们一直在寻找机会最大限度地减少我们的用水量。即使我们继续发展，我们也将继续投资于水资源保护和修复。”芯片巨头TSMC也将目光投向了亚利桑那州。2020年5月，该公司宣布计划在凤凰城附近建造一座耗资120亿美元的新晶圆厂，这将是其在亚利桑那州的第一家工厂，也是其在美国的第二家工厂(第一家位于华盛顿州)。路透社今年早些时候报道，TSMC可能计划在未来10至15年内在亚利桑那州建造多达6座新晶圆厂。TSMC在给The Verge的一封电子邮件中表示，目前，缺水预计不会对其在亚利桑那州建立新工厂的计划产生“任何影响”。他们还表示，该公司将“继续密切监控供水情况”。TSMC的大部分晶圆厂都在台湾省。今年早些时候，50多年来最严重的干旱威胁到了本已紧张的芯片供应链。根据《日经亚洲》4月份的报道，TSMC计划今年在台湾省完成新水处理厂的建设，最终回收的水将足以满足该公司一半的日常需求。预计未来会面临一些艰难的选择。尽管台湾省仍主导着半导体制造业，但亚利桑那州正成为一个新的中心。拜登政府优先考虑建立国内半导体芯片供应，因为目前的短缺影响到从汽车到手机和游戏机的所有领域。另外两家公司恩智浦和微芯片公司也在该州设有晶圆厂。恩智浦没有立即回应The Verge的置评请求，微芯片拒绝置评。亚利桑那州是出了名的干旱，这使得它依赖于与其他州的水资源共享协议。亚利桑那州38%的水来自科罗拉多河。由于河水水位越来越低，预计国家未来将面临一些艰难的抉择。该州自1994年以来一直处于干旱状态，气候变化使情况变得更糟。据美国干旱监测机构称，现在，亚利桑那州大部分地区正面临“严重”干旱。水将成为半导体的一个重要问题。大家都知道往手机上泼水是个馊主意，但你知道生产一部手机需要3000多加仑的水吗？开采金属、制造用于组装和包装的胶水和塑料以及稀释整个过程中使用的废水都需要水。这个量是中国人平均每天用水量的10倍。特别需要半导体，也就是给我们所有的电子设备(包括你的手机)供电的叫做芯片的微型电路。每生产一个30厘米长的集成电路板，至少需要2000加仑的水来为你的手机安装芯片。这是因为每个芯片都需要用超纯水(UPW)清洗——纯水被认为是工业溶剂——以去除碎片(离子、颗粒、二氧化硅等。)并防止芯片被污染。制造1000加仑的UPW需要1400-1600加仑的自来水。半导体现在是中美地缘政治竞争的焦点。如果数据是新的石油，人工智能(AI)是新的电力，那么将半导体视为一种全球资源是有道理的，这种资源将像任何其他资源一样产生风险。我们还需要记住制造它们所需的水资源。虽然中国仅占半导体销售额的7.6%，但其计划在该领域的大规模投资(2014年至2030年1500亿美元)引起了人们对“人造卫星时刻”(Sputnik moment)的关注，即中国实现技术伟大的决心。尽管资金激增，但水资源的供应仍然是一个重要的制约因素，因为半导体生产需要大量的水资源，而这正是中国所缺乏的，尤其是在芯片制造集中的地区。中国的风险

到目前为止，半导体生产的水需求还没有成为中国的主要担忧，中国一直专注于发展国内技术，以减少对全球供应链的依赖。虽然中国是半导体行业的后来者，但半导体行业协会2021年7月的一项研究指出，得益于政府对这一行业的补贴、补助和税收优惠，中国正在迅速赶上。新发布的“第十四个五年计划”(2021-2025年)将半导体确定为最优先的“尖端技术”之一，中国国务院概述了政府的总体发展方法。尽管如此，即使2014年国家集成电路计划投入了1500亿美元，中国在生产手机、笔记本电脑和其他高科技产品的高端芯片方面仍面临重大技术障碍。预计中国这个专家的成功将是喜忧参半——中国公司在某些领域会落后，比如尖端的代工技术和材料，但在外包组装和测试(OSAT)以及芯片设计方面会有竞争力。全球风险直到 2021 年台湾干旱凸显了全球半导体供应链水资源供应的重要性，中国半导体政策的全球风险集中在国家安全后果、中国制定全球技术标准的努力、中国在全球供应链中的作用以及跨该部门的海峡紧张局势。 国家安全：美国认为中国成为半导体行业的主要参与者会带来国家安全风险。随后美国进行了一些列黑名单操作。尽管为了扩大对中国半导体公司的限制，拜登政府一直专注于提高美国的国内能力。2021 年 6 月 8 日，美国参议院通过了《美国创新与竞争法案》，为国内半导体发展拨款 500 亿美元的紧急资金，拜登称这对美国在“21 世纪的竞争”中保持领先优势至关重要。标准：美国一直在向盟国和合作伙伴施压，不要使用华为技术。这在一定程度上说明了对国家安全可能会受到损害的担忧，但也关系到华为为 5G 技术制定全球技术标准的不断努力。迄今为止，美国和欧洲的公司凭借其提供的市场份额以及对商业需求的响应引领了这一进程。在其2020 年 12 月的年度报告中 ，美国安全与经济审查委员会详细说明了中国在塑造全球技术标准方面的努力如何反映了中国政府支持的产业政策，即在外部市场上为中国公司提供特权，同时限制国内准入并支持专制规范。 供应链：来自多个国家和多个世界地区的公司参与了设计和生产过程。扰乱半导体行业的全球化供应链存在经济风险。 出于这个原因，随着国际公司争先恐后地取代中芯国际成为供应商，特朗普政府对中国公司采取的行动导致半导体和汽车等需要半导体的产品短缺。在2021年4月研究半导体行业协会的结论是，建立完全自给自足的本地供应链需要花费1万亿美元，这可能会使半导体成本增加65%。一些行业专家建议采取更谨慎的方法来解决供应链中最重要的漏洞，例如美国制造业的份额从 1990 年的 37%下降到今天的12%，而其他人则建议采取更全面的努力填补美国在整个生产过程中的空白，包括创新、设备和封装。 中国台湾：由于台湾在世界最先进半导体制造中的核心作用，台湾面临多重压力。2020年，台积电（TSMC）占全球半导体代工市场的55.6%，生产了全球92%的尖端芯片。为响应美国对华为的新规定，台积电暂停了该公司的新订单，该公司是其仅次于苹果的第二大客户，占其年收入的 20%。台积电还同意在亚利桑那州建厂。除了所有这些担忧之外，2021 年春季，通常多雨的亚热带台湾发生了 56 年来最严重的干旱，威胁着全球半导体的生产。干旱推迟了生产并导致芯片短缺。半导体生产商被迫配给水并用卡车运进来。由于担心未来气候变化会减少降雨量，台积电正在建造一座能够重复利用工业用水的新工厂，而其他生产商正在挖掘自己的水井。 最重要的是，台湾 2021 年的干旱引起了人们对水对半导体生产的重要性的关注。

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