《電子技術(shù)應(yīng)用》
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歐洲急了,正式發(fā)起2nm芯片總攻!

2021-03-10
來源: 芯東西
關(guān)鍵詞: 2nm芯片 歐洲

  芯東西3月10日消息,昨日,歐盟委員會(huì)提出數(shù)字化轉(zhuǎn)型最新目標(biāo):到2030年,歐洲先進(jìn)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%,生產(chǎn)能力沖刺2nm,能效達(dá)到今天的10倍。

  此外,歐盟計(jì)劃在5年內(nèi)造出其第1臺量子加速計(jì)算機(jī),10年內(nèi)實(shí)現(xiàn)5G覆蓋歐洲人口密集地區(qū)、獨(dú)角獸企業(yè)數(shù)量翻倍、關(guān)鍵公共服務(wù)和遠(yuǎn)程醫(yī)療服務(wù)100%全覆蓋。

  這項(xiàng)27頁的歐盟計(jì)劃名為《2030數(shù)字指南針:數(shù)字十年的歐洲方式(2030 Digital Compass: the European way for the Digital Decade)》,旨在將歐盟提出的2030年數(shù)字目標(biāo)轉(zhuǎn)化為具體目標(biāo),并確保它們能夠?qū)崿F(xiàn)。

  歐盟在文件中稱,新冠肺炎疫情暴露了歐洲對非歐盟關(guān)鍵基礎(chǔ)技術(shù)的依賴,尤其是對少數(shù)大型科技公司的依賴,為確?!皵?shù)字主權(quán)”,歐盟提出了未來十年歐洲加快數(shù)字化轉(zhuǎn)型的11個(gè)具體目標(biāo)。

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  ▲歐盟委員會(huì)提交的《2030數(shù)字指南針》報(bào)告截圖

  01.

  十年目標(biāo):決勝2nm,擁有首臺量子計(jì)算機(jī)

  這份計(jì)劃特別強(qiáng)調(diào)芯片的關(guān)鍵戰(zhàn)略價(jià)值,點(diǎn)明微處理器對聯(lián)網(wǎng)汽車、智能手機(jī)、物聯(lián)網(wǎng)、高性能計(jì)算、邊緣計(jì)算和人工智能的重要性。

  在人工智能方面,歐盟委員會(huì)提出要確保歐洲成為前沿AI發(fā)展的樞紐,為所有歐盟成員國創(chuàng)造一個(gè)公平競爭的環(huán)境,使歐洲展示出一種以人為本的、以道德為中心的人工智能。

  具體而言,該計(jì)劃提出如下目標(biāo):

  1、專家數(shù)量:到2030年,有2000萬名在職信息和通信技術(shù)(ICT)專家。

  2、5G通信:到2030年,實(shí)現(xiàn)千兆網(wǎng)絡(luò)覆蓋所有歐洲家庭,實(shí)現(xiàn)5G覆蓋歐洲人口密集地區(qū)。

  3、2nm芯片:到2030年,歐洲包括處理器在內(nèi)的尖端和可持續(xù)半導(dǎo)體的生產(chǎn),至少占全球產(chǎn)值的20%,即低于5nm節(jié)點(diǎn)的生產(chǎn)能力將瞄準(zhǔn)2nm節(jié)點(diǎn),能效是今天的10倍。

  4、邊緣/云:到2030年,部署10000個(gè)氣候中立高度安全邊緣節(jié)點(diǎn),幫助歐洲發(fā)展自己的云基礎(chǔ)設(shè)施,以確保企業(yè)能夠以幾毫秒的低延遲方式快速訪問數(shù)據(jù)服務(wù)。

  5、量子計(jì)算:到2025年,歐洲將擁有第1臺具有量子加速功能的計(jì)算機(jī),這為歐洲在2030年之前處于量子能力的前沿鋪平了道路。

  6、數(shù)字技術(shù):到2030年,云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能等領(lǐng)域的歐洲企業(yè)占75%。

  7、數(shù)字“晚期采用者”:到2030年,90%以上的歐洲中小企業(yè)至少達(dá)到了基本的數(shù)字強(qiáng)度水平。

  8、獨(dú)角獸數(shù)量:通過擴(kuò)大創(chuàng)新規(guī)模、改善融資渠道,讓估值10億美元的獨(dú)角獸公司數(shù)量增加1倍。

  9、關(guān)鍵公共服務(wù):到2030年,為歐洲公民和企業(yè)提供100%的在線關(guān)鍵公共服務(wù)。

  10、遠(yuǎn)程醫(yī)療:到2030年,100%的歐洲公民可以訪問醫(yī)療記錄(電子記錄)。

  11、數(shù)字身份證:到2030年,80%的公民將使用數(shù)字身份證解決方案。

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  ▲歐盟未來十年目標(biāo)數(shù)據(jù)與當(dāng)前基線數(shù)據(jù)的對比

  02.

  已討論新建芯片廠,砸萬億支持?jǐn)?shù)字化轉(zhuǎn)型

  雖然歐洲設(shè)計(jì)和制造高端芯片,但在最先進(jìn)的制造技術(shù)和芯片設(shè)計(jì)方面,與美國及亞洲半導(dǎo)體公司之間差距明顯。

  據(jù)此前外媒報(bào)道,歐盟已討論可能建立一個(gè)新芯片代工廠,作為提高歐洲半導(dǎo)體產(chǎn)量計(jì)劃的一部分,加護(hù)生產(chǎn)出10nm制程以下的芯片。

  去年12月,19個(gè)歐盟成員國已簽署了一項(xiàng)聯(lián)合聲明,就“加強(qiáng)歐洲開發(fā)下一代處理器和半導(dǎo)體的能力”進(jìn)行合作,其中包括為各行業(yè)特定應(yīng)用提供最佳性能的芯片和嵌入式系統(tǒng),以及逐漸向處理器技術(shù)的2nm節(jié)點(diǎn)發(fā)展的領(lǐng)先制造技術(shù)。

  今年2月,歐洲議會(huì)批復(fù)了《復(fù)蘇和恢復(fù)基金》(RRF),該基金將提供6725億歐元(5.2萬億人民幣)的贈(zèng)款和貸款,持續(xù)三年,面向歐盟各國政府提供最高13%的預(yù)融資。

  簽署聯(lián)合聲明的成員國達(dá)成的協(xié)議是,撥出至少20%的RRF資金支持?jǐn)?shù)字化轉(zhuǎn)型,未來2到3年,這筆資金將達(dá)到1450億歐元(折合約1.1萬億人民幣)。(參見文章《決勝2nm!歐洲19國聯(lián)合簽署聲明,加強(qiáng)芯片制造實(shí)力》)

  03.

  如何衡量十年目標(biāo)達(dá)成情況?

  為了確保未來十年數(shù)字目標(biāo)能如期達(dá)成,歐盟委員會(huì)認(rèn)為有必要構(gòu)建一個(gè)《數(shù)字指南針》(Digital Compass),由歐洲議會(huì)和理事會(huì)共同決定采用,將基于一個(gè)增強(qiáng)的監(jiān)測系統(tǒng),并將發(fā)布一份年度報(bào)告,詳細(xì)說明其進(jìn)展情況。

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  ▲《數(shù)字指南針》治理結(jié)構(gòu)、年度報(bào)告和后續(xù)跟進(jìn)辦法

  它將包括實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的方法,并沿著繪制歐盟發(fā)展軌跡的4個(gè)基本要點(diǎn)設(shè)定關(guān)鍵里程碑。4個(gè)基本要點(diǎn)分別是:數(shù)字技術(shù)熟練人員和高技能數(shù)字專家、安全和高性能的可持續(xù)數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施、商業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型、公共服務(wù)數(shù)字化。

  具體而言,該方案將包括下列各方面:

  1、為4個(gè)基本要點(diǎn)分別制訂一套具體目標(biāo)。

  2、一個(gè)衡量歐盟2030年關(guān)鍵目標(biāo)和數(shù)字原則進(jìn)展的監(jiān)測系統(tǒng),分析顯示距離目標(biāo)的剩余距離,最終查明哪些領(lǐng)域落后及如何彌補(bǔ)差距。

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  3、基于分析,歐盟委員會(huì)將數(shù)字十年年度報(bào)告,詳細(xì)說明2030年愿景和相應(yīng)基本方位、目標(biāo)和原則等進(jìn)展情況。

  4、推動(dòng)歐盟委員會(huì)與成員國之間的合作分析,確定解決弱項(xiàng)的方法,并為開展有效補(bǔ)救行動(dòng)提出有針對性的建議。

  04.

  獲基金支持的10個(gè)多國數(shù)字項(xiàng)目

  先進(jìn)的歐洲數(shù)字能力需要大量的資金和所有行動(dòng)者的配合。歐洲委員會(huì)呼吁在關(guān)鍵技術(shù)項(xiàng)目方面進(jìn)一步加強(qiáng)利用歐盟和各成員國基金之間的協(xié)同作用,鼓勵(lì)成員國利用其《復(fù)蘇和恢復(fù)基金》(RRF)提供資金,聯(lián)合支持這種多國項(xiàng)目。

  截至目前,在RRF支持下,與歐盟成員國討論的多國數(shù)字項(xiàng)目有:

  1、建立一個(gè)共同的、多功能的泛歐互聯(lián)數(shù)據(jù)處理基礎(chǔ)設(shè)施:充分遵循基本權(quán)利,開發(fā)實(shí)時(shí)(非常低延遲)邊緣能力,以滿足終端用戶在接近數(shù)據(jù)生成地點(diǎn)(即在電信網(wǎng)絡(luò)的邊緣)的需求,為部門設(shè)計(jì)安全、低功率和可互操作的中間件平臺,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的方便交換和共享,特別是為歐洲共同數(shù)據(jù)空間。

  2、賦予歐盟在電子設(shè)計(jì)及部署下一代低功耗可信賴處理器和其他電子組件的能力,以驅(qū)動(dòng)其關(guān)鍵的數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施、人工智能系統(tǒng)和通信網(wǎng)絡(luò)。

  3、在全歐洲部署5G網(wǎng)絡(luò):用于先進(jìn)的數(shù)字鐵路運(yùn)營以及互聯(lián)和自動(dòng)化移動(dòng),有助于實(shí)現(xiàn)道路安全和綠色協(xié)議目標(biāo)。

  4、采購超算和量子計(jì)算機(jī):連接到EuroHPC極限帶寬通信網(wǎng)絡(luò),投資并合作于需要超算的大規(guī)模應(yīng)用平臺(如在健康、災(zāi)害預(yù)測方面),以及HPC國家能力中心、HPC&量子技能。

  5、在整個(gè)歐盟開發(fā)和部署超安全量子通信基礎(chǔ)設(shè)施:顯著提高整個(gè)歐盟敏感數(shù)據(jù)資產(chǎn)的通信和存儲的安全性,包括關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施。

  6、部署由人工智能驅(qū)動(dòng)的安全行動(dòng)中心網(wǎng)絡(luò):能夠及早發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)攻擊跡象,并采取主動(dòng)行動(dòng),加強(qiáng)國家和歐盟層面的聯(lián)合風(fēng)險(xiǎn)防范和應(yīng)對。

  7、互聯(lián)公共管理:與eIDAS框架建立互補(bǔ)和協(xié)同作用,并在自愿基礎(chǔ)上提供歐洲數(shù)字身份,以增強(qiáng)隱私的方式訪問和使用來自公共和私營部門的在線數(shù)字服務(wù),并完全遵守現(xiàn)有數(shù)據(jù)保護(hù)法律;建立一個(gè)一次性系統(tǒng),允許地方、區(qū)域和國家各級的公共行政部門在充分遵守法律要求和基本權(quán)利的情況下跨界交換數(shù)據(jù)和證據(jù)。

  8、歐洲區(qū)塊鏈服務(wù)基礎(chǔ)設(shè)施:開發(fā)、部署和運(yùn)營一個(gè)綠色、安全、完全符合歐盟價(jià)值觀和歐盟法律框架、基于泛歐洲區(qū)塊鏈的基礎(chǔ)設(shè)施,使跨境和國家/地方公共服務(wù)更有效、可靠,并提升新的商業(yè)模式。

  9、歐洲數(shù)字創(chuàng)新中心:通過建立全歐盟范圍的“歐洲數(shù)字創(chuàng)新中心(EDIH)”網(wǎng)絡(luò),支持歐洲產(chǎn)業(yè)的數(shù)字化。EDIH是“一站式商店”,為中小企業(yè)提供技術(shù)專長、“投資前測試”機(jī)會(huì)、融資建議、培訓(xùn)等。

  10、通過《技能公約》建立數(shù)字技能高技術(shù)伙伴關(guān)系:為了填補(bǔ)ICT專家的差距,大規(guī)模的多方利益相關(guān)者技能伙伴關(guān)系,可以構(gòu)建供需之間的橋梁,促進(jìn)更多私人和公共投資,提高專業(yè)教育和培訓(xùn)的數(shù)量和質(zhì)量,提升高等教育和審查機(jī)構(gòu)的水平。

  05.

  20年沒扶起來的歐洲芯片制造業(yè)

  在此之前,歐洲曾多次嘗試提升芯片制造能力,但20年間,歐洲并未出現(xiàn)技術(shù)領(lǐng)先的晶圓廠。

  目前,歐洲有三家本土芯片制造商,但采用的是輕晶圓廠(Fab Lite)和小批量生產(chǎn)的模式。

  80年代中期,歐盟曾支持恩智浦和英飛凌實(shí)現(xiàn)制程工藝跨世代,但結(jié)果并未達(dá)到歐盟預(yù)期,最終兩家公司選擇了芯片外包模式。

  2006年奇夢達(dá)從英飛凌拆分出來,成為全球第二大DRAM公司。2007年,恩智浦(前身為飛利浦半導(dǎo)體)、意法半導(dǎo)體和飛思卡爾組成的Crolles2芯片制造聯(lián)盟解體。

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  ▲歐洲最后一家晶圓廠,其擁有者意法半導(dǎo)體在2015年宣布將采用輕晶圓廠模式

  到2012年,歐盟負(fù)責(zé)數(shù)字議程的委員Neelie Kroes著手重新推動(dòng)歐洲半導(dǎo)體業(yè)務(wù),提出“芯片空中客車(Airbus of chips)”議程,即將企業(yè)、地區(qū)和歐洲利益相聯(lián)合,以重振芯片制造。

  Kroes提出了10/100/20計(jì)劃:耗資100億歐元,帶動(dòng)1000億歐元的行業(yè)投資,使2020年歐洲在全球芯片生產(chǎn)中的份額增加1倍,達(dá)到20%。

  為此她提議恩智浦、英飛凌、意法半導(dǎo)體、IMEC(歐洲微電子研究中心)、CEA-Leti(法國原子能委員會(huì)電子與信息技術(shù)實(shí)驗(yàn)室)、Arm、ASML等歐洲相關(guān)研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)一起制定實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的計(jì)劃。

  然而,歐洲芯片制造商卻對該計(jì)劃毫無興趣,均明確表示拒絕合作,不想與此事有關(guān)聯(lián)。

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  ▲歐洲半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)(圖源:愛迪生研究院)

  06.

  阻礙歐洲芯片制造崛起的兩個(gè)成因

  市場研究公司Future Horizons的首席執(zhí)行官M(fèi)alcolm Penn認(rèn)為,盡管英飛凌、恩智浦和意法半導(dǎo)體這三家歐洲半導(dǎo)體巨頭希望得到歐盟的資金,但他們不想在制造能力上浪費(fèi)一分錢,把大量現(xiàn)金投入到制造工廠中也不符合它們的利益。

  除去歐洲芯片廠商自身的技術(shù)因素外,股市也是阻礙歐洲芯片制造能力崛起的一大原因。

  股東們想要的是股息,而非固定資產(chǎn)。這種情況就像一堵墻,擋住了各家公司重新發(fā)展歐洲半導(dǎo)體芯片制造能力的意愿。

  Penn推測唯一能越過這堵墻的方法是:客戶迫使芯片公司在歐洲建造工廠,如蘋果、英偉達(dá)等公司要求三星、臺積電在美國本土進(jìn)行部分生產(chǎn)。

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  ▲2020年度純晶圓廠銷售額分布(括號內(nèi)為2010年占比,數(shù)據(jù)來源:公司報(bào)告、IC Insights)

  如想了解更多歐洲半導(dǎo)體實(shí)力,可參閱《起底歐洲半導(dǎo)體圈的家底!憑什么反攻美日韓?》一文。

  07.

  結(jié)語:《數(shù)字原則聲明》今年有決定性進(jìn)展

  歐洲缺乏三星、臺積電這樣的頂尖晶圓代工廠。尤其在近日汽車缺芯潮的影響下,歐洲顯然已開始評估其戰(zhàn)略弱點(diǎn),并籌備減輕對美國及亞洲科技公司在關(guān)鍵技術(shù)方面的依賴。

  不僅是歐洲,美國近日也大舉推進(jìn)加強(qiáng)本土半導(dǎo)體制造業(yè)的計(jì)劃,并著力拉動(dòng)臺積電、三星到美國建生產(chǎn)5nm、3nm芯片的先進(jìn)晶圓廠。

  對于歐洲半導(dǎo)體而言,這一雄心勃勃的計(jì)劃能否如期實(shí)現(xiàn),尚且面臨不少難關(guān)。其中第一道便是,歐盟各成員國能否有足夠的決心持續(xù)投入巨資,支持這場未必能取得成功的競賽。此外,這份計(jì)劃并沒有提到歐洲沖刺2nm的具體解法。

  成員國的合作與協(xié)調(diào),以及所有經(jīng)濟(jì)和社會(huì)行動(dòng)者的充分信任,都對歐洲數(shù)字化轉(zhuǎn)型至關(guān)重要,歐盟委員會(huì)很快將就數(shù)字原則展開廣泛磋商。

  在這些協(xié)調(diào)步驟的基礎(chǔ)上,歐盟委員會(huì)計(jì)劃在2021年第三季度前,向聯(lián)合立法者提出《數(shù)字政策計(jì)劃》,并希望在2021年年底之前,與其他機(jī)構(gòu)就《數(shù)字原則聲明》取得決定性進(jìn)展。


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