意法半導體：AI時代需從「系統端與全生命週期」重構能源效率

資料中心在運算規模與功率密度上急速飆升，能源消耗與散熱瓶頸已成為不可忽視的工程挑戰。在 SEMICON Taiwan 2026 期間，意法半導體（STMicroelectronics）亞太區永續專案負責人 Edoardo Auteri 直言，當前業界對 AI 的關注多聚焦於算力提升，但 AI 發展的下一個關鍵躍進，取決於電力輸送、冷卻散熱與資料互連等底層基礎設施。他強調，單靠優化個別元件的效率已不足以應對氣候挑戰，必須跳脫傳統思維，從整體系統設計與全生命週期評估（LCA）出發，才能真正發揮實質的減碳綜效。

圖一 : (左起)意法半導體亞太區永續專案負責人 Edoardo Auteri、 意法半導體資深應用技術總監 Allan Lagasca

Edoardo Auteri 引述桑基圖（Sankey Diagram）能源流動分析指出，在 AI 資料中心的生命週期中，最大宗的碳足跡與資源消耗並非發生在晶片製造端，而是在漫長龐大的「實際使用階段（Use Phase）」。因此，半導體不應僅被視為運算單元，更是實現系統能源效率與減少隱含碳的關鍵推手。

他以北歐實例說明，即便資料中心選址於全球電網最乾淨、再生能源比例極高的北歐地區，若缺乏優化的硬體電路設計，依然會造成可觀的碳手印（Carbon Handprint）浪費。Auteri 指出，透過先進的板級（Board-level）設計、優化的記憶體配置與更高效率的功率半導體（如寬能隙元件 SiC 與 GaN），AI 資料中心的運行碳排放相較於標準設計可降低 10% 至 30%，同時還能大幅延長硬體設備的使用壽命，減少頻繁汰換所產生的隱含碳。

在具體系統架構上，ST 亦展示了符合開放運算計畫 Open Rack V3（ORV3）架構的 AI 伺服器電源供應器（PSU）解決方案。該方案結合矽、碳化矽與氮化鎵元件，初始輸出功率為 8kW，並具備擴展至 10kW 或 12kW 的彈性，展現了在極端功率密度下的電源轉換效率與熱管理能力。

針對製造與材料層面，Auteri 強調循環經濟（Circular Economy）實質上是一種前瞻的能源策略。透過提高關鍵元件中的回收材料比例，並結合綠電製造，可直接減少採礦、精煉與跨國運輸帶來的碳負擔。以一款電源管理 IC（PMIC）為例，結合再生材料與 100% 綠電製程，產品本身的碳足跡降幅便可超過 90%。他透露，ST 去年物料回收率已達 97%，超越原訂的 95% 目標，並積極朝 2027 年實現範疇一、二碳中和與 100% 採用再生電力的目標邁進，且已簽署最長達 21 年的長期購電協議（PPA）。

為協助開發者在產品立項初期便能評估環境效益，ST 將其免費的線上模擬工具eDesignSuite進一步升級。工程師可在電路層級自由搭配元件、設定輸入輸出與運作條件，不僅能即時模擬靜態與動態電氣效能，更可選擇全球不同地區（如台灣、歐洲）的電網碳排係數與運轉壽命，精準估算出整體電路在生命週期內的碳足跡與減碳潛力。

Auteri 認為，乾淨能源只是減碳起點，唯有結合智慧化、系統化的半導體電路設計與全生命週期管理，才能在全球 AI 基礎設施的爆炸性增長中，兼顧算力演進與環境永續。