《電子技術(shù)應(yīng)用》
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七雄爭霸,半導(dǎo)體大戰(zhàn)一觸即發(fā)

2021-05-26
來源:芯路芯語
關(guān)鍵詞: 半導(dǎo)體

  全球芯片短缺,,加上中美科技戰(zhàn)白熱化,,半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)已成為兵家必爭之地。美國強(qiáng)調(diào)要加大半導(dǎo)體領(lǐng)域投資,并進(jìn)一步拉攏日韓等國,全力抗衡中國內(nèi)地掌控高科技的主導(dǎo)權(quán)。其他地區(qū)如臺(tái)灣,、歐盟,甚至印度也不敢怠慢,,大砸金錢籌設(shè)晶片制造廠,,希望減少對外國晶片制造商的依賴,兼且分一杯羹,。如今,,缺「芯」現(xiàn)象已在全球各地產(chǎn)生了「蝴蝶效應(yīng)」,芯片大戰(zhàn)隨著美韓峰會(huì)后正式展開,。

  在「戰(zhàn)國7雄」(即中美日韓臺(tái)歐及印度)當(dāng)中,,以南韓最進(jìn)取。南韓在記憶芯片部分居世界主導(dǎo)地位,,全球市占率達(dá)65%,,全拜三星電子和SK海力士之賜。

  亞洲主導(dǎo)芯片制造部分,,全球市占率達(dá)79%,。不過,在整個(gè)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈,,南韓并非在所有領(lǐng)域都處于領(lǐng)先地位,,在芯片制造部分,,中國臺(tái)灣排名第一,,南韓居次,美國第三,,中國內(nèi)地第四,。

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  分析公司Forrester副總裁Glenn O'Donnell表示,南韓政府的巨額投資是否有助該國取得全球芯片制造龍頭地位,,仍然言之尚早,。因美國、臺(tái)灣的臺(tái)積電,,以及內(nèi)地也進(jìn)行大規(guī)模投資,。有專家也稱,全球?qū)δ享n的投資規(guī)模震驚,因涉額近5,000億美元,,參與的廠商超過150家,,「南韓正在愚公移山」,來確保未來地位,。

  事實(shí)上,,除南韓外,美國提議斥500億美元用于芯片制造和研發(fā),;中國大陸也承諾加碼投資高科技產(chǎn)業(yè),。歐盟亦希望在全球晶片制造的市占率,由2010年10%升至2030年20%,。因此,,O'Donnell表示,全球各個(gè)國家和地區(qū)都在爭奪科技的主導(dǎo)權(quán),,中國內(nèi)地,、南韓、日本,、美國,、中國臺(tái)灣和歐盟都希望拿下「科技奧運(yùn)金牌」。

  美國:確立半導(dǎo)體聯(lián)盟,,4056億加大優(yōu)勢

  美國總統(tǒng)拜登早前揚(yáng)言,,已準(zhǔn)備好再次領(lǐng)導(dǎo)世界芯片業(yè),尤其在美韓峰會(huì)后,,更加確立了「半導(dǎo)體世界聯(lián)盟」,。他近期揚(yáng)言,美國過去在研發(fā)方面的投入,,比世界上任何地方都多,,而以往內(nèi)地排名第九。惟現(xiàn)時(shí)則是美國排第八,,內(nèi)地排第一,,故不能讓這種情況持續(xù)下去。他亦指出,,「未來將由世界上最優(yōu)秀的人才決定,、由那些突破障礙的人決定?!顾麖?qiáng)調(diào),,縱然美國于半導(dǎo)體研發(fā)和設(shè)備領(lǐng)先全球,但仍要積極爭取與多方合作,,誓要圍堵內(nèi)地半導(dǎo)體勢力擴(kuò)張,。

  其實(shí),,美國早就為了組織半導(dǎo)體聯(lián)盟鋪路。白宮于5月12日舉辦了一場半導(dǎo)體視訊峰會(huì),,拜登與19家企業(yè)舵手會(huì)商芯片短缺的對策與供應(yīng)鏈問題,,美國于會(huì)上承諾將擴(kuò)大投資基礎(chǔ)建設(shè)以保護(hù)供應(yīng)鏈,包括芯片供應(yīng)鏈,,并呼吁企業(yè)領(lǐng)袖支持他所提出的基建計(jì)劃,。值得留意的是,是次受邀請的企業(yè)除了美國本土科技巨頭英特爾(Intel),、戴爾等,,以及南韓企業(yè)三星外,還有世界最大芯片代工廠臺(tái)積電,??梢娒绹死瓟n日韓外,還希望與中國臺(tái)灣有進(jìn)一步合作,。

  近日,,南韓三星也落實(shí)在美國興建晶圓代工廠,投資金額由早前傳出的170億美元再上調(diào)10億美元,,至180億美元,,而量產(chǎn)時(shí)間表不變,仍是以2024年為目標(biāo),。外媒報(bào)道稱,,三星即將在美國德州的新廠配備基于5納米的EUV(極紫外光刻技術(shù))生產(chǎn)線,相信是目前三星最先進(jìn)的制程,,其將負(fù)責(zé)制造三星的高端晶片組,。一旦成事,會(huì)是三星在海外興建的首座5納米廠,。

  至于本土方面,,美國國會(huì)于5月19日公布了修訂案,要在5年內(nèi)斥資520億美元(約4,056億港元),,以求大幅提升美國半導(dǎo)體芯片的生產(chǎn)及研究,,確保美國的領(lǐng)先優(yōu)勢。

  國內(nèi):斥巨資迎接「后摩爾時(shí)代」

  今年內(nèi)地政府工作報(bào)告強(qiáng)調(diào)要打好關(guān)鍵核心技術(shù)攻堅(jiān)戰(zhàn),,制訂實(shí)施基礎(chǔ)研究10年行動(dòng)方案,,全社會(huì)研發(fā)經(jīng)費(fèi)投入年均增長7%以上,,力爭投入強(qiáng)度高于「十三五」時(shí)期,。于「十四五」(第14個(gè)5年)規(guī)劃指出,芯片工藝要有突破,,直至2025年,,將投資1.4萬億美元(約9.5萬億元人民幣)支持國產(chǎn)半導(dǎo)體,。

  值得留意的是,國務(wù)院副總理劉鶴早前主持召開國家科技體制改革和創(chuàng)新體系建設(shè)領(lǐng)導(dǎo)小組會(huì)議,,會(huì)議專題討論面向「后摩爾時(shí)代」的半導(dǎo)體潛在顛覆性技術(shù),。外界認(rèn)為由如此高級的官員帶頭討論技術(shù)性的題目,顯示官方急于突破美國對內(nèi)地半導(dǎo)體技術(shù)上的封鎖,。

  摩爾定律由英特爾(Intel)創(chuàng)始人之一摩爾(Gordon Moore)提出,,內(nèi)容為半導(dǎo)體上可容納的晶體管數(shù)目,約每隔18到24個(gè)月便會(huì)增加一倍,,性能也將提升一倍,,之后周期縮短到18個(gè)月,微處理器的性能每隔18個(gè)月提高一倍,。惟由于硅晶圓已逼近物理和經(jīng)濟(jì)成本上的極限,,各界紛預(yù)測摩爾定律在不久的將來會(huì)失效,半導(dǎo)體工藝升級帶來的計(jì)算性能提升不能再像以前那么快,,每一代制程工藝研發(fā)和成熟的所需時(shí)間將愈來愈長,,因此出現(xiàn)「后摩爾時(shí)代」概念,也是內(nèi)地「追落后」的重大機(jī)遇,。

  事實(shí)上,,內(nèi)地除在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈上被美國「卡脖子」外,目前更受制于美國聯(lián)盟的威脅,。外媒報(bào)道,,中美由5G到芯片制造等關(guān)鍵技術(shù)上愈斗愈激,戰(zhàn)線已擴(kuò)至非洲,!埃塞俄比亞官方上周六(22日)宣布,,由英國Vodafone主導(dǎo)的一批電訊公司,取得該國5G無線網(wǎng)絡(luò)建議的招標(biāo),,而Vodafone從美國金融機(jī)構(gòu)取得數(shù)十億美元的財(cái)務(wù)支持,,成功擊退了具中資支持的南非MTN電訊集團(tuán)。分析指,,這是一場具地緣意義的電訊投標(biāo),,反映美國聯(lián)盟略勝一籌。

  誠然,,內(nèi)地在自研芯片上也困阻重重,。

  歐盟:設(shè)數(shù)碼羅盤大計(jì)降低對中美依賴

  歐盟銳意制訂「2023數(shù)碼羅盤計(jì)劃」,目標(biāo)是在2030年前,,生產(chǎn)全球五分之一的先進(jìn)晶片,,以及在5年內(nèi)自行打造首部量子電腦,以降低對美國及中國關(guān)鍵技術(shù)的依賴,。

  歐盟計(jì)劃目標(biāo)是加強(qiáng)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)10至20納米芯片,,也以生產(chǎn)2納米芯片為目標(biāo),,后者甚至連業(yè)界龍頭臺(tái)積電和三星電子都未能達(dá)成。

  據(jù)歐盟官員表示,,歐盟正在考慮建立一個(gè)半導(dǎo)體聯(lián)盟,,包括意法半導(dǎo)體(STM)、恩智浦半導(dǎo)體,、英飛凌(Infineon)和ASML,,以在全球供應(yīng)鏈緊張的情況下減少對外國芯片制造商的依賴。不過,,芯片制造商英飛凌及意法半導(dǎo)體先潑冷水,,指歐盟成為下一代半導(dǎo)體生產(chǎn)重鎮(zhèn)的計(jì)劃,為歐洲重要產(chǎn)業(yè)帶來的助益微乎其微,。

  印度:派錢誘外資設(shè)廠每家最少獲78億

  以經(jīng)濟(jì)總量計(jì),,作為亞洲「三哥」的印度不斷想搶占中國的制造及科技市場,目前其國策是全球各地的芯片業(yè),,只要在印度設(shè)廠生產(chǎn)半導(dǎo)體,,每家芯片廠可獲政府至少10億美元(約78億港元)的現(xiàn)金獎(jiǎng)勵(lì)。

  報(bào)道指出,,印度成功開拓了智能手機(jī)組裝產(chǎn)業(yè)后,,冀強(qiáng)化為全球電子供應(yīng)鏈,總理莫迪推動(dòng)「印度制造」計(jì)劃,,讓該國成為僅次于中國的全球第二大流動(dòng)設(shè)備制造國,,令當(dāng)局認(rèn)為建立芯片公司的時(shí)機(jī)已至。

  有印度高級官員透露,,除了提供上述的10億美元獎(jiǎng)勵(lì)外,,政府會(huì)向半導(dǎo)體業(yè)界保證采購他們的產(chǎn)品,也會(huì)要求民間企業(yè)購買國產(chǎn)芯片,。

  中國臺(tái)灣:臺(tái)積電斥7800億擬美再建6工廠

  臺(tái)灣作為全球最危險(xiǎn)之地,,也是世界「芯」臟!在技術(shù)制程上傲視全球的芯片代工龍頭臺(tái)積電,,目前正投入1,000億美元(約7,800億港元),,在未來3年于美國設(shè)立新廠,為此臺(tái)積電也審慎地平衡美國與中國大陸內(nèi)地兩大競爭市場的需求,。

  據(jù)外媒5月初引述消息報(bào)道,,臺(tái)積電計(jì)劃擴(kuò)大在美國亞利桑那州的設(shè)廠大計(jì),將建造6間工廠,,是因應(yīng)美國的要求,。

  上述的建廠計(jì)劃符合了美國半導(dǎo)體聯(lián)盟的要求,有學(xué)者表示,,雖然聯(lián)盟表面目的是游說,,但展現(xiàn)了美國的影響力,臺(tái)積電斥資赴美設(shè)立芯片廠,,會(huì)增加內(nèi)地的壓力,,因臺(tái)積電顯然不會(huì)在內(nèi)地設(shè)同樣規(guī)模的晶片廠。

  事實(shí)上,,臺(tái)積電更多地聽美國指令,。美國商務(wù)部長雷蒙多(Gina Raimondo)繼4月12日之后,上周再度舉行半導(dǎo)體網(wǎng)上峰會(huì),,召集30多名產(chǎn)業(yè)鏈高層討論半導(dǎo)體芯片短缺問題,。臺(tái)積電于會(huì)后隨即發(fā)表聲明表示,今年的微控制器(MCU)產(chǎn)量將較去年大幅提升60%,,以解決車用晶片短缺問題,。

  MCU是需求最為迫切的車用芯片之一,臺(tái)積電表示,,該公司今年MCU的產(chǎn)量將較2019年,,即疫情之前的水平增加三成。展望未來,,臺(tái)積電會(huì)采用現(xiàn)代化及時(shí)供貨(Just-in-Time)供應(yīng)鏈管理,,在復(fù)雜的供應(yīng)鏈中提高需求可見度,冀能避免未來出現(xiàn)供應(yīng)短缺,。

  南韓:靠自研決定命運(yùn)保關(guān)鍵技術(shù)供應(yīng)

  早在美韓峰會(huì)前,,南韓已積極鞏固半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè),于5月13日發(fā)表了「K半導(dǎo)體策略」計(jì)劃,,在2030年前將投入510萬億韓圜(約3.51萬億港元),,計(jì)劃建設(shè)全球最大的半導(dǎo)體生產(chǎn)基地,與美國,、歐盟,、中國分庭抗禮。

  南韓的半導(dǎo)體戰(zhàn)略包括為相關(guān)企業(yè)提供租稅減免,、擴(kuò)大金融和基礎(chǔ)設(shè)施等支援,,其中公司研發(fā)投資的可扣稅最多達(dá)50%。這個(gè)510萬億韓圜的投資,,主要來自當(dāng)?shù)鼐奁笕请娮雍蚐K海力士,,前者將在2030年前在非記憶芯片部分投資171萬億韓圜(約1.1萬億港元);SK海力士則計(jì)劃投入230萬億韓圜(約1.5萬億港元),。

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  除現(xiàn)有巨企外,,南韓將提供特別資金支援設(shè)備投資,還會(huì)放寬處理化學(xué)物資的法規(guī),,支援民間投資,;也將制訂「半導(dǎo)體特別法」,,防止技術(shù)外流。為培養(yǎng)人才,,將擴(kuò)大半導(dǎo)體相關(guān)大學(xué)的入學(xué)名額,,目標(biāo)未來10年內(nèi)培育約3.6萬名專才。

  多倫多咨詢公司「創(chuàng)新未來中心」地緣政治專家Abishur Prakash表示,,南韓政府采取了類似戰(zhàn)爭時(shí)才會(huì)有的行動(dòng),,目的是為了確保未來的安全和獨(dú)立,透過建立龐大晶片產(chǎn)能,,南韓將有實(shí)力決定自己的道路,,而非被迫朝著特定方向前進(jìn),也能降低對臺(tái)灣或內(nèi)地的依賴,,確保該國毋須為了關(guān)鍵的技術(shù)需求,,而要看其他國家面色。

  日本:冀維持功率半導(dǎo)體40%市占

  相比其他「戰(zhàn)國」不想依賴他人,,日本則傾向在這場「芯片戰(zhàn)」中與美國加強(qiáng)合作,。日本媒體報(bào)道,當(dāng)?shù)卣畬⒁?,000億日圓(約142億港元)資金,,支持并拓展先進(jìn)半導(dǎo)體和電池生產(chǎn)的戰(zhàn)略,,并希望能邀請美國科技廠于日本設(shè)立營運(yùn)機(jī)構(gòu),和美國合作進(jìn)行研發(fā),。

  日本政府視半導(dǎo)體技術(shù)創(chuàng)新為擺脫碳排放的關(guān)鍵,。該戰(zhàn)略草案要求日本在本世紀(jì)末前,在電動(dòng)車等應(yīng)用的下一代功率半導(dǎo)體中保持40%的全球市占率,。

  功率半導(dǎo)體是電子裝置中電能轉(zhuǎn)換與電路控制的核心,,主要用于改變電子裝置中電壓和頻率。簡而言之,,這相當(dāng)于人的心臟,,符合日本專注在單一部分成為核心贏家的「匠人精神」。

  該國于2025年前將重點(diǎn)放在資本開支上,,并規(guī)劃一處半導(dǎo)體生產(chǎn)基地,,打算先斥資數(shù)十億美元建立芯片廠,并推出3.85億美元補(bǔ)助發(fā)展計(jì)劃,,與臺(tái)灣的臺(tái)積電材料研發(fā)中心合作,,在日本打造2納米先進(jìn)制程的芯片產(chǎn)線。

  美難徹底封鎖芯片供華g兩強(qiáng)惡斗勢不停

  從2018年開始,,中美一路從貿(mào)易戰(zhàn)打到科技戰(zhàn),,近來美國多次直指中國是最大國家安全威脅,并且在技術(shù)、晶片等領(lǐng)域作出嚴(yán)格管制,,防止中國利用民間供應(yīng)鏈獲取先進(jìn)武器,。

  自從美國總統(tǒng)拜登上任以來,在對華政策方面延續(xù)了前任特朗普的做法,,例如繼續(xù)扼殺華為的生存空間等,。

  美方管制高階芯片的目的,主要就是為了拖慢中國發(fā)展的步伐,。同時(shí),,中國要達(dá)到完全芯片自給自足殊不容易,。據(jù)今年2月國際研究報(bào)告指出,,芯片對中美雙方都非常重要,惟預(yù)期中國在未來5至10年內(nèi),,將很難實(shí)現(xiàn)獨(dú)立制造半導(dǎo)體,主要是軟件受限及缺乏部分產(chǎn)業(yè)知識(shí)等。

  簡而言之,,這場中美科技戰(zhàn)絕對勝負(fù)難分,,不是制裁個(gè)別企業(yè)能解決。



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