最近宣布的《關于處理器和半導體技術的歐洲倡議》提出了一個大膽的目標,即讓歐盟半導體產業(yè)再造輝煌。但就算是實現了承諾的1450億歐元的投資,歐盟也無法依靠自身達到這個目標。在此,我們對該倡議本身進行了審查,并對其涉及領域進行評估,并解釋了為什么我們認為成功的關鍵在于建立非歐盟的合作關系以實現知識遷移。
2020年12月,19個歐盟成員國簽署了 《關于處理器和半導體技術的歐洲倡議》,希望使歐盟重回全球半導體產業(yè)領先地位。該倡議旨在加強合作,增加對設備和材料、設計以及先進工藝和封裝方面的投資,并承諾提供1450億歐元的支持。
此舉正值關鍵時刻。長期以來,歐盟半導體生產商不敵歐盟外的競爭對手,而全球領先的企業(yè)現在能夠生產體積更小、技術更先進的芯片。此外,歐洲半導體行業(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,并給予相應建議,這對歐盟半導體產業(yè)未來的成功至關重要。首先是該產業(yè)如何利用其主要優(yōu)勢,即其在傳統(tǒng)工業(yè)半導體產品制造/設計方面的堅實基礎。第二是該產業(yè)如何保障規(guī)模經濟拐點,第三是探討歐盟的新倡議如何幫助維持其基礎。最后,我們總結了為什么我們認為與非歐盟供應商合作是歐盟半導體生產商成功的關鍵。
基于堅實的傳統(tǒng)技術基礎
歐盟在傳統(tǒng)工業(yè)半導體既有技術方面的制造、設計和研究方面有著堅實的基礎,這可以用來重建其半導體產業(yè)。在制造方面,49%的現有產能是≥0.2微米的工藝,這個占比在全球最高。這確保了制造規(guī)模擴大所需的堅實基礎和熟練勞動力。歐盟和歐洲自由貿易聯盟(EFTA)的主要生產中心包括奧地利、法國、德國、意大利、愛爾蘭和荷蘭,而這些國家正是幾家領先制造商所在地。
堅實的基礎:歐洲半導體產業(yè)擁有良好的傳統(tǒng)制造設施基礎
歐盟和EFTA也是領先的專業(yè)應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用方面具有很強的競爭力,這將是吸引人才的關鍵。
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)揮關鍵作用,以實現歐盟倡議所定目標。
保障規(guī)模經濟拐點至關重要
該倡議指出,歐盟需要涉足更廣的半導體領域,以確保長期競爭力,我們也同樣認同這一點。邏輯和存儲器件的能力將是未來保持競爭力的關鍵,但歐盟目前在這一領域能力不足且規(guī)模較小。實現規(guī)模經濟拐點需要兩點:呵護工業(yè)/汽車的創(chuàng)新,強制保護本地半導體產業(yè)。
最新的突破性創(chuàng)新在很大程度上與當前工藝節(jié)點(7納米和5納米)的半導體有關。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。在這些領域人工智能和自動駕駛應用正在驅動對半導體的需求。工業(yè)在歐元區(qū)GDP占比24.6%,保障這些領域新技術的萌芽和發(fā)展的必要性是顯而易見的。
目前,大多數7納米和5納米半導體在中國臺灣和韓國生產,但對這些非歐盟國家的依賴存在很大風險。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級的地震導致月產量降低20%。并且中國臺灣之前陷入全球貿易爭端,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險。
最近從x86處理器轉向基于ARM的處理器的趨勢使得強制保護歐洲半導體工業(yè)的需要迫在眉睫。歐盟的基礎設施大多生產x86的芯片,使其進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一步增強,中央處理器和片上系統(tǒng)架構方面的大量技能和知識產權已經因此而顯著流失。
歐盟的半導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體生產商重新獲得競爭力,從而與全球廠商匹敵。
自2009年德國芯片制造商Qimonda破產和最近轉向fab-lite商業(yè)模式(制造外包)以來,歐盟半導體CAPEX一直處于較低水平,占到行業(yè)總支出的3%至4%。提高這一數字是提高歐盟產業(yè)競爭力水平的關鍵,但商業(yè)企業(yè)并沒有足夠的資源來實現。為解決這一問題,該倡議承諾提供1450億歐元的國家支持。
落后:歐盟半導體企業(yè)的CAPEX支出僅占其全球競爭對手的一小部分
國家干預的原因很明顯:2019年,全球前五大半導體CAPEX均位于歐盟以外,占到全部半導體CAPEX的69%,相當于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:與非歐盟技術參與者建立合作關系
為了配合投資支持,我們建議歐盟半導體生產商與非歐盟技術企業(yè)合作。協(xié)力合作可以縮短技術開發(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,如果沒有合作關系,歐盟玩家在2023-2025年達到7納米能力是不現實的。此外,全球領先的生產商已經在研究3納米和2納米節(jié)點。但這有可能使歐盟玩家進一步落后。現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,領先的供應商目前正在招聘大量高素質的員工,TSMC在2020年8月宣布計劃招聘8000名工程師從事2納米技術的研發(fā)。因此,與市場領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轉移與財政支持同樣重要。事實上,如果沒有這種合作關系,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伙伴關系這兩個方面結合起來,才能確保歐盟半導體工業(yè)重新成為全球領先,并保障歐洲的工業(yè)創(chuàng)新。