《電子技術(shù)應(yīng)用》
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歐盟半導(dǎo)體的成功之路猜想

2021-03-15
來源:半導(dǎo)體行業(yè)觀察
關(guān)鍵詞: 歐盟 半導(dǎo)體

  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)到這個目標(biāo),。在此,我們對該倡議本身進(jìn)行了審查,,并對其涉及領(lǐng)域進(jìn)行評估,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)系以實現(xiàn)知識遷移,。

  2020年12月,,19個歐盟成員國簽署了 《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,。該倡議旨在加強合作,,增加對設(shè)備和材料、設(shè)計以及先進(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)鍵時刻。長期以來,,歐盟半導(dǎo)體生產(chǎn)商不敵歐盟外的競爭對手,,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%),。歐盟需要及時采取行動,而不僅僅是通過簽訂倡議或增加CAPEX支出,。

  在本文中,,我們考慮了行動的三個方面,并給予相應(yīng)建議,,這對歐盟半導(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,即其在傳統(tǒng)工業(yè)半導(dǎo)體產(chǎn)品制造/設(shè)計方面的堅實基礎(chǔ),。第二是該產(chǎn)業(yè)如何保障規(guī)模經(jīng)濟(jì)拐點,,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,。

  基于堅實的傳統(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)計和研究方面有著堅實的基礎(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,,這個占比在全球最高,。這確保了制造規(guī)模擴(kuò)大所需的堅實基礎(chǔ)和熟練勞動力。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,、德國、意大利,、愛爾蘭和荷蘭,,而這些國家正是幾家領(lǐng)先制造商所在地。

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  堅實的基礎(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)用方面具有很強的競爭力,,這將是吸引人才的關(guān)鍵。

  在研究方面,,歐盟擁有強大的研究背景,,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的Fraunhofer,、比利時的IMEC和法國的CEA-Leti,,它們將在提升歐盟研發(fā)實力方面發(fā)揮關(guān)鍵作用,以實現(xiàn)歐盟倡議所定目標(biāo),。

  保障規(guī)模經(jīng)濟(jì)拐點至關(guān)重要

  該倡議指出,,歐盟需要涉足更廣的半導(dǎo)體領(lǐng)域,,以確保長期競爭力,我們也同樣認(rèn)同這一點,。邏輯和存儲器件的能力將是未來保持競爭力的關(guān)鍵,,但歐盟目前在這一領(lǐng)域能力不足且規(guī)模較小。實現(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟(jì)拐點需要兩點:呵護(hù)工業(yè)/汽車的創(chuàng)新,,強制保護(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(7納米和5納米)的半導(dǎo)體有關(guān)。對于歐盟龐大且成功的汽車和機械行業(yè)來說,,情況亦是如此,。在這些領(lǐng)域人工智能和自動駕駛應(yīng)用正在驅(qū)動對半導(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)體在中國臺灣和韓國生產(chǎn),,但對這些非歐盟國家的依賴存在很大風(fēng)險,。臺灣地區(qū)極易發(fā)生地震,平均每5年就會發(fā)生一次大地震,。例如,,1999年,一次7.6級的地震導(dǎo)致月產(chǎn)量降低20%,。并且中國臺灣之前陷入全球貿(mào)易爭端,,這可能影響其履行長期交付承諾的能力,因此需要考量并降低這些風(fēng)險,。

  最近從x86處理器轉(zhuǎn)向基于ARM的處理器的趨勢使得強制保護(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,,因此英國脫離歐盟后,這種依賴的程度將進(jìn)一步增強,,中央處理器和片上系統(tǒng)架構(gòu)方面的大量技能和知識產(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

  該倡議的一個主要目的是讓歐盟半導(dǎo)體生產(chǎn)商重新獲得競爭力,從而與全球廠商匹敵,。

  自2009年德國芯片制造商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)競爭力水平的關(guān)鍵,但商業(yè)企業(yè)并沒有足夠的資源來實現(xiàn),。為解決這一問題,,該倡議承諾提供1450億歐元的國家支持。

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  落后:歐盟半導(dǎo)體企業(yè)的CAPEX支出僅占其全球競爭對手的一小部分

  國家干預(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,,如果沒有國家的支持,,僅靠個別歐盟企業(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的執(zhí)行情況,,但我們相信,,此次合作會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)的時間,同時確保獲得更多的R&D資源,。

  發(fā)展過程中,,從14納米節(jié)點到7納米工藝節(jié)點的典型時長是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,。但這有可能使歐盟玩家進(jìn)一步落后。現(xiàn)有投資承諾并不能完全阻止這一點,。

  在研發(fā)方面的合作對雙方是互益的,。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)移與財政支持同樣重要。事實上,,如果沒有這種合作關(guān)系,,歐盟的1450億歐元投資計劃將是無效的。只有將財政支持和與非歐盟參與者建立生產(chǎn)伙伴關(guān)系這兩個方面結(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。



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