芯片，太难了！

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文章摘要

数字行业对环境的影响日益显著，全球化背景下数字产品和服务的普及进一步加剧了这一趋势。数字行业的物质性并非虚拟，而是通过采矿活动等实体环节体现，尤其体现在半导体制造所需的多样化材料上。半导体作为数字行业的核心组件，其生产涉及大量高纯度材料，这些材料的提取和加工对环境产生深远影响。

半导体行业的物质性不仅体现在材料多样性上，更体现在对超高纯度的严格要求上。现代微芯片制造需要元素周期表中超过85%的非放射性元素，且这些材料的纯度要求远超其他工业领域。例如，硅的纯度需达到99.999999999%（11N），而其他元素如铝、氖和金的纯度要求也极高。这种高纯度需求导致供应链高度专业化，且集中在少数国家和企业手中，形成显著的供应链瓶颈。

半导体制造的材料流动和环境影响长期以来被忽视，部分原因是供应链的复杂性和不透明性。微芯片的制造不仅依赖大量材料，还需要极其复杂的纯化工艺，这些工艺通常能耗高且对环境有较大影响。例如，硅的纯化过程涉及多个高能耗步骤，而氖的纯化则依赖于钢铁行业的大规模生产，进一步凸显了数字行业对其他高碳排放行业的依赖。

通过四个案例研究（硅、铝、氖和金），可以更清晰地看到半导体行业的物质性特点。硅的纯化过程集中在中国和日本少数企业，而高纯铝的市场则由五家公司主导。金的提取虽不涉及额外纯化步骤，但其稀缺性和高需求仍对环境造成压力。氖的纯化则完全依赖于钢铁行业，显示出数字行业与重工业的紧密联系。

半导体行业的技术进步将进一步加剧对材料纯度和多样性的需求。未来更小的技术节点需要更高纯度的材料和更复杂的制造工艺，这可能带来新的环境挑战和供应链压力。此外，当前的环境评估方法可能低估了高纯度材料生产的环境影响，尤其是在多功能性和副产品分配方面。

总之，数字行业的物质性不仅体现在其终端产品上，更贯穿于整个供应链的各个环节。半导体行业对高纯度材料的依赖揭示了数字技术与实体经济的深度交织，同时也呼吁更全面的环境评估和供应链管理策略。未来的研究应进一步关注材料纯度的环境影响，以及如何通过技术创新和政策调整减少这一行业的生态足迹。