9月15日,歐盟委員會宣布了一項新的芯片法案,旨在創(chuàng)建包含芯片制造在內(nèi)的最先進的芯片生態(tài)系統(tǒng),以確保歐盟的半導(dǎo)體供應(yīng)安全,并為突破性的歐洲技術(shù)開拓新市場。這是歐盟劍指2nm制程,高調(diào)宣布發(fā)展先進和可持續(xù)半導(dǎo)體后,再次出臺相關(guān)法案支持先進半導(dǎo)體的發(fā)展。向來以“小而美”的國家和產(chǎn)業(yè)著稱的歐盟,正以前所未有的緊迫性向先進制程進擊。

劍指2nm先進制程

對先進制程的追求,是歐盟近一年以來一系列芯片支持法案的關(guān)鍵詞。2020年12月,歐盟17個國家簽署了《歐洲處理器和半導(dǎo)體科技計劃聯(lián)合聲明》,宣布將在未來兩三年內(nèi)投入1450億歐元(約合人民幣1.2萬億元),以推動歐盟各國聯(lián)合研究及投資先進處理器及其他半導(dǎo)體技術(shù)。今年3月,歐盟正式發(fā)布《2030數(shù)字指南針:數(shù)字十年的歐洲方式》,提出到2030年,歐洲先進和可持續(xù)半導(dǎo)體的生產(chǎn)總值至少占全球生產(chǎn)總值的20%,較2020年提升一倍,制程瞄準(zhǔn)2nm,能效達到今天的10倍。

本次宣布的芯片法案,依然表露出歐盟對發(fā)展先進半導(dǎo)體的急迫感。

歐盟委員會主席烏爾蘇拉·馮德萊恩在歐洲議會的施政演講中表示,新的歐洲芯片法案旨在創(chuàng)建包含芯片制造在內(nèi)的最先進的芯片生態(tài),這將確保歐盟的半導(dǎo)體供應(yīng)安全,并為突破性的歐洲技術(shù)開拓新市場。

據(jù)歐盟行業(yè)專員蒂埃里·布雷頓介紹,該芯片法案包含三個部分:一是制定半導(dǎo)體研究戰(zhàn)略,結(jié)合比利時IMEC、法國 LETI/CEA 和德國 Fraunhofer 等機構(gòu)所做的工作,將研究目標(biāo)推向新的水平。二是提高歐洲芯片制造能力,確保設(shè)計、生產(chǎn)、包裝、設(shè)備等產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)及晶圓廠商等供應(yīng)商的彈性,支持歐洲“巨型晶圓廠”的發(fā)展,使芯片工廠能夠量產(chǎn)2nm 及以下制程的先進半導(dǎo)體和高能效半導(dǎo)體。三是為國際合作和伙伴關(guān)系制定框架,使供應(yīng)鏈多樣化,以減少對單個國家或地區(qū)的過度依賴。

“最先進芯片制程的競賽是關(guān)于技術(shù)和行業(yè)領(lǐng)先地位的競賽。”布雷頓強調(diào)。

“先進”基因為何缺位

歐洲是早期發(fā)展半導(dǎo)體的地區(qū)之一,在模擬IC、功率半導(dǎo)體、汽車半導(dǎo)體領(lǐng)域形成了優(yōu)勢領(lǐng)地,并以ASML、ARM等在特定市場具備壟斷優(yōu)勢的“小而美”企業(yè)著稱。

但是,在高度依賴制程工藝的邏輯IC方面,歐洲半導(dǎo)體卻鮮有建樹。企業(yè)的技術(shù)路線,往往與當(dāng)?shù)氐漠a(chǎn)業(yè)底蘊有著莫大的關(guān)聯(lián)?！皬臍W洲主力半導(dǎo)體企業(yè)的發(fā)展歷程來看,恩智浦是從飛利浦拆分出來的,英飛凌是西門子拆分出來的,所以其聚焦的業(yè)務(wù)和歐洲大型電子廠商一脈相承,幾乎都聚焦汽車、工業(yè)、醫(yī)療等行業(yè)?！盙artner研究副總裁盛陵海向《中國電子報》記者表示。

而下游市場的需求,進一步框定了上游企業(yè)的發(fā)展動力。先進半導(dǎo)體的市場需求主要來自消費電子和先進計算,而歐洲的消費電子市場并不發(fā)達。

“全球前十大半導(dǎo)體企業(yè)中,9家都是以消費電子芯片設(shè)計、制造、IDM為主的企業(yè),例如三星、英特爾、臺積電、海力士、美光、高通、博通、英偉達、聯(lián)發(fā)科等,僅TI一家IDM企業(yè)例外,但其芯片也被廣泛應(yīng)用在汽車、工業(yè)、消費電子等領(lǐng)域?？梢娤M電子的市場規(guī)模之大。而歐洲半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)在消費電子領(lǐng)域可謂是一片黯淡。全球7大手機終端廠商無一家來自歐洲,因此在缺少終端牽引的情況下,歐洲先進半導(dǎo)體發(fā)展緩慢?！毙局\研究高級分析師張彬磊向《中國電子報》記者指出。

在經(jīng)營模式上,歐盟半導(dǎo)體企業(yè)以IDM為主,也限制了在先進半導(dǎo)體領(lǐng)域的發(fā)展?！皻W洲半導(dǎo)體基本都是IDM,在汽車等進入門檻比較高的市場,IDM優(yōu)勢顯著。但在更新?lián)Q代比較快的先進工藝領(lǐng)域,代工廠比IDM更有優(yōu)勢。”盛陵海說。

勝算幾何?

盡管面臨種種不利因素,歐盟發(fā)展先進制造也并非白手起家,比利時的IMEC正是全球最先進的半導(dǎo)體研發(fā)中心,與全球頂尖的代工廠商都保持著合作關(guān)系。同時,歐盟也在資金和高校資源上具備優(yōu)勢。

張彬磊表示,歐盟發(fā)展先進半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè),需要滿足四個條件。

一是大規(guī)模的市場需求。歐洲擁有約7.5億人口,是全球最富饒的區(qū)域大聯(lián)盟,應(yīng)充分開拓市場空間。

二是培養(yǎng)消費電子領(lǐng)域的終端巨頭。消費電子領(lǐng)域曾經(jīng)的“巨無霸”諾基亞正是來自歐洲,在4G興起以后迅速隕落,一方面可以看出歐洲在終端方面具有良好的基礎(chǔ)和經(jīng)驗,另一方面也說明歐洲企業(yè)在產(chǎn)業(yè)升級時存在應(yīng)對緩慢的問題。歐洲可以吸取經(jīng)驗,大膽引入歐洲以外的企業(yè)和企業(yè)家來培育下一個“諾基亞”,帶動芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

三是堅持以設(shè)計業(yè)為主的扶持計劃。芯片設(shè)計業(yè)是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的核心環(huán)節(jié),毛利相對較高,而歐洲高校人才眾多,如果能夠以終端為牽引,將獲得廣闊的發(fā)展空間。

四是整合產(chǎn)業(yè)鏈資源加強國際合作。只有整合全球產(chǎn)業(yè)鏈資源,才能夠在迭代速度、產(chǎn)品性能、產(chǎn)品價格等方面保持競爭力,否則既會攤高成本也會影響迭代速度和產(chǎn)品性能,從而失去競爭力和市場。

對于攻克難度最高的先進制程,尤其是2nm芯片制造,歐盟正在積極引入代工巨頭形成助力。媒體援引一位法國官員的說法,臺積電和三星有可能參與歐盟發(fā)展10nm以下先進制程的計劃。隨后,圍繞其2nm計劃,歐盟委員會與英特爾CEO Pat Gelsinger、臺積電歐洲總裁Maria Merced舉行了會談。據(jù)悉,臺積電正就是否在德國設(shè)廠進行評估。英特爾計劃在歐洲設(shè)立兩家芯片工廠,并計劃未來十年在歐洲建造8座大型晶圓廠,總投資高達800億歐元。

“歐洲半導(dǎo)體在人才、技術(shù)、資金等方面有一定的優(yōu)勢,但是歐洲在先進半導(dǎo)體制造技術(shù)方面積累太少,在先進制程高度壟斷的環(huán)境下,很難突破。目前,10nm以下工藝的玩家越來越少,晶圓制造企業(yè)僅有臺積電、三星和英特爾技術(shù)可以支持,到了5nm,僅有三星和臺積電兩家企業(yè)。歐洲發(fā)展2nm以下制程工藝,難度很大,需要依靠三星和臺積電在歐洲建設(shè)工廠?！?賽迪顧問集成電路產(chǎn)業(yè)研究中心高級分析師向記者指出。

但是,僅僅引入代工廠,并不能解決根本問題。盛陵海指出,要吸引代工企業(yè),必須具備相應(yīng)的客戶基礎(chǔ)。在新能源汽車逐步崛起的當(dāng)下,傳統(tǒng)汽車產(chǎn)業(yè)會受到進一步的沖擊。如果歐盟繼續(xù)依靠傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),將限制其先進半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

不難看出,歐盟要發(fā)展先進半導(dǎo)體技術(shù),不僅需要各類資源要素的投入,更需要市場需求的培育和產(chǎn)業(yè)底蘊的重塑。這是歐盟半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的大變局,同時,也將促使歐盟數(shù)字產(chǎn)業(yè)甚至經(jīng)濟格局“脫胎換骨”。