最近宣布的《關(guān)于處理器和半導(dǎo)體技術(shù)的歐洲倡議》提出了一個(gè)大膽的目標(biāo),即讓歐盟半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)再造輝煌。但就算是實(shí)現(xiàn)了承諾的1450億歐元的投資,歐盟也無法依靠自身達(dá)到這個(gè)目標(biāo)。在此,我們對(duì)該倡議本身進(jìn)行了審查,并對(duì)其涉及領(lǐng)域進(jìn)行評(píng)估,并解釋了為什么我們認(rèn)為成功的關(guān)鍵在于建立非歐盟的合作關(guān)系以實(shí)現(xiàn)知識(shí)遷移。
2020年12月,19個(gè)歐盟成員國(guó)簽署了 《關(guān)于處理器和半導(dǎo)體技術(shù)的歐洲倡議》,希望使歐盟重回全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)領(lǐng)先地位。該倡議旨在加強(qiáng)合作,增加對(duì)設(shè)備和材料、設(shè)計(jì)以及先進(jìn)工藝和封裝方面的投資,并承諾提供1450億歐元的支持。
此舉正值關(guān)鍵時(shí)刻。長(zhǎng)期以來,歐盟半導(dǎo)體生產(chǎn)商不敵歐盟外的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手,而全球領(lǐng)先的企業(yè)現(xiàn)在能夠生產(chǎn)體積更小、技術(shù)更先進(jìn)的芯片。此外,歐洲半導(dǎo)體行業(yè)的CAPEX支出停滯在總支出的4%左右(亞太地區(qū)2019年支出占比為63%)。歐盟需要及時(shí)采取行動(dòng),而不僅僅是通過簽訂倡議或增加CAPEX支出。
在本文中,我們考慮了行動(dòng)的三個(gè)方面,并給予相應(yīng)建議,這對(duì)歐盟半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)未來的成功至關(guān)重要。首先是該產(chǎn)業(yè)如何利用其主要優(yōu)勢(shì),即其在傳統(tǒng)工業(yè)半導(dǎo)體產(chǎn)品制造/設(shè)計(jì)方面的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。第二是該產(chǎn)業(yè)如何保障規(guī)模經(jīng)濟(jì)拐點(diǎn),第三是探討歐盟的新倡議如何幫助維持其基礎(chǔ)。最后,我們總結(jié)了為什么我們認(rèn)為與非歐盟供應(yīng)商合作是歐盟半導(dǎo)體生產(chǎn)商成功的關(guān)鍵。
基于堅(jiān)實(shí)的傳統(tǒng)技術(shù)基礎(chǔ)
歐盟在傳統(tǒng)工業(yè)半導(dǎo)體既有技術(shù)方面的制造、設(shè)計(jì)和研究方面有著堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),這可以用來重建其半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)。在制造方面,49%的現(xiàn)有產(chǎn)能是≥0.2微米的工藝,這個(gè)占比在全球最高。這確保了制造規(guī)模擴(kuò)大所需的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)和熟練勞動(dòng)力。歐盟和歐洲自由貿(mào)易聯(lián)盟(EFTA)的主要生產(chǎn)中心包括奧地利、法國(guó)、德國(guó)、意大利、愛爾蘭和荷蘭,而這些國(guó)家正是幾家領(lǐng)先制造商所在地。
堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ):歐洲半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)擁有良好的傳統(tǒng)制造設(shè)施基礎(chǔ)
歐盟和EFTA也是領(lǐng)先的專業(yè)應(yīng)用集成器件制造商的聚集地,尤其是在模擬器件和微控制器應(yīng)用方面具有很強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力,這將是吸引人才的關(guān)鍵。
在研究方面,歐盟擁有強(qiáng)大的研究背景,專注于中小批量的100mm和200mm晶圓的研究。其主要研究中心包括德國(guó)的Fraunhofer、比利時(shí)的IMEC和法國(guó)的CEA-Leti,它們將在提升歐盟研發(fā)實(shí)力方面發(fā)揮關(guān)鍵作用,以實(shí)現(xiàn)歐盟倡議所定目標(biāo)。
保障規(guī)模經(jīng)濟(jì)拐點(diǎn)至關(guān)重要
該倡議指出,歐盟需要涉足更廣的半導(dǎo)體領(lǐng)域,以確保長(zhǎng)期競(jìng)爭(zhēng)力,我們也同樣認(rèn)同這一點(diǎn)。邏輯和存儲(chǔ)器件的能力將是未來保持競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵,但歐盟目前在這一領(lǐng)域能力不足且規(guī)模較小。實(shí)現(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟(jì)拐點(diǎn)需要兩點(diǎn):呵護(hù)工業(yè)/汽車的創(chuàng)新,強(qiáng)制保護(hù)本地半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)。
最新的突破性創(chuàng)新在很大程度上與當(dāng)前工藝節(jié)點(diǎn)(7納米和5納米)的半導(dǎo)體有關(guān)。對(duì)于歐盟龐大且成功的汽車和機(jī)械行業(yè)來說,情況亦是如此。在這些領(lǐng)域人工智能和自動(dòng)駕駛應(yīng)用正在驅(qū)動(dòng)對(duì)半導(dǎo)體的需求。工業(yè)在歐元區(qū)GDP占比24.6%,保障這些領(lǐng)域新技術(shù)的萌芽和發(fā)展的必要性是顯而易見的。
目前,大多數(shù)7納米和5納米半導(dǎo)體在中國(guó)臺(tái)灣和韓國(guó)生產(chǎn),但對(duì)這些非歐盟國(guó)家的依賴存在很大風(fēng)險(xiǎn)。臺(tái)灣地區(qū)極易發(fā)生地震,平均每5年就會(huì)發(fā)生一次大地震。例如,1999年,一次7.6級(jí)的地震導(dǎo)致月產(chǎn)量降低20%。并且中國(guó)臺(tái)灣之前陷入全球貿(mào)易爭(zhēng)端,這可能影響其履行長(zhǎng)期交付承諾的能力,因此需要考量并降低這些風(fēng)險(xiǎn)。
最近從x86處理器轉(zhuǎn)向基于ARM的處理器的趨勢(shì)使得強(qiáng)制保護(hù)歐洲半導(dǎo)體工業(yè)的需要迫在眉睫。歐盟的基礎(chǔ)設(shè)施大多生產(chǎn)x86的芯片,使其進(jìn)一步依賴于非歐盟公司。由于ARM公司的總部就在英國(guó),因此英國(guó)脫離歐盟后,這種依賴的程度將進(jìn)一步增強(qiáng),中央處理器和片上系統(tǒng)架構(gòu)方面的大量技能和知識(shí)產(chǎn)權(quán)已經(jīng)因此而顯著流失。
歐盟的半導(dǎo)體倡議如何提供幫助
該倡議的一個(gè)主要目的是讓歐盟半導(dǎo)體生產(chǎn)商重新獲得競(jìng)爭(zhēng)力,從而與全球廠商匹敵。
自2009年德國(guó)芯片制造商Qimonda破產(chǎn)和最近轉(zhuǎn)向fab-lite商業(yè)模式(制造外包)以來,歐盟半導(dǎo)體CAPEX一直處于較低水平,占到行業(yè)總支出的3%至4%。提高這一數(shù)字是提高歐盟產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力水平的關(guān)鍵,但商業(yè)企業(yè)并沒有足夠的資源來實(shí)現(xiàn)。為解決這一問題,該倡議承諾提供1450億歐元的國(guó)家支持。
落后:歐盟半導(dǎo)體企業(yè)的CAPEX支出僅占其全球競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的一小部分
國(guó)家干預(yù)的原因很明顯:2019年,全球前五大半導(dǎo)體CAPEX均位于歐盟以外,占到全部半導(dǎo)體CAPEX的69%,相當(dāng)于712億美元。這樣的合并化和巨額的支出,如果沒有國(guó)家的支持,僅靠個(gè)別歐盟企業(yè)是無法與之匹敵的。
該倡議的成功最終將取決于簽署成員國(guó)的執(zhí)行情況,但我們相信,此次合作會(huì)使歐盟芯片制造商縮小CAPEX差距。
建議:與非歐盟技術(shù)參與者建立合作關(guān)系
為了配合投資支持,我們建議歐盟半導(dǎo)體生產(chǎn)商與非歐盟技術(shù)企業(yè)合作。協(xié)力合作可以縮短技術(shù)開發(fā)的時(shí)間,同時(shí)確保獲得更多的R&D資源。
發(fā)展過程中,從14納米節(jié)點(diǎn)到7納米工藝節(jié)點(diǎn)的典型時(shí)長(zhǎng)是3到5年。但在目前的狀態(tài)下,如果沒有合作關(guān)系,歐盟玩家在2023-2025年達(dá)到7納米能力是不現(xiàn)實(shí)的。此外,全球領(lǐng)先的生產(chǎn)商已經(jīng)在研究3納米和2納米節(jié)點(diǎn)。但這有可能使歐盟玩家進(jìn)一步落后?,F(xiàn)有投資承諾并不能完全阻止這一點(diǎn)。
在研發(fā)方面的合作對(duì)雙方是互益的。例如,領(lǐng)先的供應(yīng)商目前正在招聘大量高素質(zhì)的員工,TSMC在2020年8月宣布計(jì)劃招聘8000名工程師從事2納米技術(shù)的研發(fā)。因此,與市場(chǎng)領(lǐng)先者合作將能迅速獲得頂尖人才。
這些例子突出表明,非歐盟合作伙伴的技術(shù)轉(zhuǎn)移與財(cái)政支持同樣重要。事實(shí)上,如果沒有這種合作關(guān)系,歐盟的1450億歐元投資計(jì)劃將是無效的。只有將財(cái)政支持和與非歐盟參與者建立生產(chǎn)伙伴關(guān)系這兩個(gè)方面結(jié)合起來,才能確保歐盟半導(dǎo)體工業(yè)重新成為全球領(lǐng)先,并保障歐洲的工業(yè)創(chuàng)新。