《欧盟半导体的成功之路猜想》

  • 来源专题:光电情报网信息监测服务平台
  • 编译者: husisi
  • 发布时间:2021-03-18
  • 最近宣布的《关于处理器和半导体技术的欧洲倡议》提出了一个大胆的目标,即让欧盟半导体产业再造辉煌。但就算是实现了承诺的1450亿欧元的投资,欧盟也无法依靠自身达到这个目标。在此,我们对该倡议本身进行了审查,并对其涉及领域进行评估,并解释了为什么我们认为成功的关键在于建立非欧盟的合作关系以实现知识迁移。
    2020年12月,19个欧盟成员国签署了《关于处理器和半导体技术的欧洲倡议》,希望使欧盟重回全球半导体产业领先地位。该倡议旨在加强合作,增加对设备和材料、设计以及先进工艺和封装方面的投资,并承诺提供1450亿欧元的支持。
    此举正值关键时刻。长期以来,欧盟半导体生产商不敌欧盟外的竞争对手,而全球领先的企业现在能够生产体积更小、技术更先进的芯片。此外,欧洲半导体行业的CAPEX支出停滞在总支出的4%左右(亚太地区2019年支出占比为63%)。欧盟需要及时采取行动,而不仅仅是通过签订倡议或增加CAPEX支出。
    在本文中,我们考虑了行动的三个方面,并给予相应建议,这对欧盟半导体产业未来的成功至关重要。首先是该产业如何利用其主要优势,即其在传统工业半导体产品制造/设计方面的坚实基础。第二是该产业如何保障规模经济拐点,第三是探讨欧盟的新倡议如何帮助维持其基础。最后,我们总结了为什么我们认为与非欧盟供应商合作是欧盟半导体生产商成功的关键。
    基于坚实的传统技术基础
    欧盟在传统工业半导体既有技术方面的制造、设计和研究方面有着坚实的基础,这可以用来重建其半导体产业。在制造方面,49%的现有产能是≥0.2微米的工艺,这个占比在全球最高。这确保了制造规模扩大所需的坚实基础和熟练劳动力。欧盟和欧洲自由贸易联盟(EFTA)的主要生产中心包括奥地利、法国、德国、意大利、爱尔兰和荷兰,而这些国家正是几家领先制造商所在地。
    坚实的基础:欧洲半导体产业拥有良好的传统制造设施基础
    欧盟和EFTA也是领先的专业应用集成器件制造商的聚集地,尤其是在模拟器件和微控制器应用方面具有很强的竞争力,这将是吸引人才的关键。
    在研究方面,欧盟拥有强大的研究背景,专注于中小批量的100mm和200mm晶圆的研究。其主要研究中心包括德国的Fraunhofer、比利时的IMEC和法国的CEA-Leti,它们将在提升欧盟研发实力方面发挥关键作用,以实现欧盟倡议所定目标。
    保障规模经济拐点至关重要
    该倡议指出,欧盟需要涉足更广的半导体领域,以确保长期竞争力,我们也同样认同这一点。逻辑和存储器件的能力将是未来保持竞争力的关键,但欧盟目前在这一领域能力不足且规模较小。实现规模经济拐点需要两点:呵护工业/汽车的创新,强制保护本地半导体产业。
    最新的突破性创新在很大程度上与当前工艺节点(7纳米和5纳米)的半导体有关。对于欧盟庞大且成功的汽车和机械行业来说,情况亦是如此。在这些领域人工智能和自动驾驶应用正在驱动对半导体的需求。工业在欧元区GDP占比24.6%,保障这些领域新技术的萌芽和发展的必要性是显而易见的。
    目前,大多数7纳米和5纳米半导体在中国台湾和韩国生产,但对这些非欧盟国家的依赖存在很大风险。台湾地区极易发生地震,平均每5年就会发生一次大地震。例如,1999年,一次7.6级的地震导致月产量降低20%。并且中国台湾之前陷入全球贸易争端,这可能影响其履行长期交付承诺的能力,因此需要考量并降低这些风险。
    最近从x86处理器转向基于ARM的处理器的趋势使得强制保护欧洲半导体工业的需要迫在眉睫。欧盟的基础设施大多生产x86的芯片,使其进一步依赖于非欧盟公司。由于ARM公司的总部就在英国,因此英国脱离欧盟后,这种依赖的程度将进一步增强,中央处理器和片上系统架构方面的大量技能和知识产权已经因此而显著流失。
    欧盟的半导体倡议如何提供帮助
    该倡议的一个主要目的是让欧盟半导体生产商重新获得竞争力,从而与全球厂商匹敌。
    自2009年德国芯片制造商Qimonda破产和最近转向fab-lite商业模式(制造外包)以来,欧盟半导体CAPEX一直处于较低水平,占到行业总支出的3%至4%。提高这一数字是提高欧盟产业竞争力水平的关键,但商业企业并没有足够的资源来实现。为解决这一问题,该倡议承诺提供1450亿欧元的国家支持。
    落后:欧盟半导体企业的CAPEX支出仅占其全球竞争对手的一小部分
    国家干预的原因很明显:2019年,全球前五大半导体CAPEX均位于欧盟以外,占到全部半导体CAPEX的69%,相当于712亿美元。这样的合并化和巨额的支出,如果没有国家的支持,仅靠个别欧盟企业是无法与之匹敌的。
    该倡议的成功最终将取决于签署成员国的执行情况,但我们相信,此次合作会使欧盟芯片制造商缩小CAPEX差距。
    建议:与非欧盟技术参与者建立合作关系
    为了配合投资支持,我们建议欧盟半导体生产商与非欧盟技术企业合作。协力合作可以缩短技术开发的时间,同时确保获得更多的R&D资源。
    发展过程中,从14纳米节点到7纳米工艺节点的典型时长是3到5年。但在目前的状态下,如果没有合作关系,欧盟玩家在2023-2025年达到7纳米能力是不现实的。此外,全球领先的生产商已经在研究3纳米和2纳米节点。但这有可能使欧盟玩家进一步落后。现有投资承诺并不能完全阻止这一点。
    在研发方面的合作对双方是互益的。例如,领先的供应商目前正在招聘大量高素质的员工,TSMC在2020年8月宣布计划招聘8000名工程师从事2纳米技术的研发。因此,与市场领先者合作将能迅速获得顶尖人才。
    这些例子突出表明,非欧盟合作伙伴的技术转移与财政支持同样重要。事实上,如果没有这种合作关系,欧盟的1450亿欧元投资计划将是无效的。只有将财政支持和与非欧盟参与者建立生产伙伴关系这两个方面结合起来,才能确保欧盟半导体工业重新成为全球领先,并保障欧洲的工业创新。

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