風評:賴神的神邏輯:摩爾定律何時開始適用綠能?

2017-09-29 07:30

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50年前摩爾提出半導體的摩爾定律,賴神的神邏輯把其移花接木到綠能上。

50年前摩爾提出半導體的摩爾定律,賴神的神邏輯把其移花接木到綠能上。

行政院長賴清德在立法院答覆綠委劉櫂豪質詢時提到,「根據摩爾定律來看發展綠能成本,邊際成本將越來越低趨近於零,若我們配備智慧電網電錶,家家戶戶都呼應,有機會裝置太陽能、自主控制太陽能,再生能源力道會很強。」

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這是賴神的神邏輯,不知何時開始,摩爾定律竟然已能適用綠能產業。

摩爾定律被尊稱為「電腦第一定律」,它是在1965年時,由英特爾創辦人之一的戈登摩爾提出;摩爾在發表的報告中指出,每隔一年,同樣的面積上能容納的晶體數量可加倍;1975年修正為每2年翻倍,後來業界大概公認的時間是18-24個月。如果以商業觀點看,則是因為在同樣的實體空間內能塞進2倍的電晶體數目,所以就能以同樣成本得到2倍的運算效能,這代表的就是成本的快速下降,讓其更易普及化。

「增加2倍」聽起來是「還好」,不過這個2倍是以等比指數方式增長,因此時間拉長後最後產生的效果極度驚人。英特爾在1974年發售第一個通用型的微處理器8080,帶動電腦革命;這個晶片長度約5公分、形狀像巧克力棒,含有4500個電晶體,1997年 英特爾的Pentium II處理器上有750萬個電晶體,現在英特爾的處理器,體積更小卻能塞進45億個電晶體。英特爾、台積電、三星等半導體龍頭廠正在發展的技術又更進一步,在指甲大小的晶片上,7奈米工藝可集成200億個電晶體,5奈米工藝可集成300億個。

這就是神奇的摩爾定律,它主導(或是說預言)半導體產業的進步─甚至整個世界的變動,超過了半世紀;如果沒有摩爾定律所預言的進步,不可能讓現在人手一機的智慧手機,其運算能力遠遠高於60年前、IBM那塞滿整個房間的「計算機」。

但摩爾定律不是一個物理定律,它呈現的是人類技術進步、工藝技術與創造力的極限,這個趨勢走了50幾年,雖有疲態但是否或何時走到極限,尚無人能正確預告。

不過,摩爾定律準確的預測、描述了半世紀的半導體進步,卻不適用於其它地方。曾有人計算過,如果汽車引擎的進步速度也能適用摩爾定律的進步,那麼駕駛人加一次油就足以開一輩子的車了。綠能中的風電與太陽能產業,同樣也是不適用摩爾定律。

我們可以回頭看看技術上與半導體製程較相關的太陽能發電進步的腳步,19世紀未誕生第一個太陽能發電技術,轉換效率只有1%;經過超過百年以上的努力後,轉換效率只達到20%多而已。去年美國的SUN POWER轉換效率達到24.1%,就被稱為是同樣技術模組中的最高效率了;不同的技術與不同研究單位的實驗室,則已經出現超過30%以上的轉換效果,業者預估未來可進步到38-41%的轉換效率,甚至還未商業化的量子點太陽能發電,號稱未來轉換效率可達75%(尚未實現,只是理論上認為可達到)。但無論是那個數字,都遠遠不能與摩爾定律在半導體產業中實現的進步相比。

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