高榮偉

在過去幾年里,全球半導體領域產業遭遇了極大的挑戰——國際貿易爭端疊加新冠疫情極大地沖擊了全球制造業,尤其是半導體領域產業鏈供應緊張的情況進一步加劇。在歐洲,目前芯片測試、設計和研發的全球份額一直在下降,對亞洲半導體供應鏈的依賴越來越嚴重。芯片短缺從遠程工作和學校需求很快就擴展到家庭娛樂產品,如平板電腦、游戲機、電視和用于游戲PC的顯卡,所有這些都被困在家里的人們購買的數量創下歷史新高。
為了提升自身地位,歐洲各國采取行動,加快推動歐洲半導體產業的發展。“與美國和亞洲競爭!”德國《商報》近期曾表示:目前,歐盟正在制定自己的芯片戰略,加強芯片原材料供應、研發和制造,確保歐盟內芯片供應鏈的完整。
自2020年起,半導體芯片產能持續緊缺。進入2021年,對于歐洲而言,形勢似乎沒有任何好轉。由于全球芯片荒的持續沖擊,不僅造成歐洲2021年9月新車銷量創26年新低,而且也暴露出歐洲依賴亞洲和美國供應商帶來的危險。除了汽車制造業,全球智能手機、游戲機、家電等幾乎所有電子產品,都不同程度地受到了芯片短缺的影響。由于半導體芯片是絕大部分產業鏈的核心環節,全球關于芯片競爭加劇。
美國磨刀霍霍。美國已經在討論研究《美國芯片法案》,并準備據此進行大規模的擴張投資,投資將用于新建半導體研發中心和擴建更加先進的晶圓工廠。與此同時,芯片制造商正在以前所未有的方式進行投資。據悉,英特爾去年在美國的支出高達235億美元,隨后計劃在未來幾年內建造兩座“巨型工廠”,總額將達2000億美元。業內普遍認為,美國之所以花這么大力氣,其目的就是為了完善其半導體芯片供應鏈,減少對外部市場的依賴。除了美國,中國、日本、韓國以及中國臺灣等地區也在加碼投資芯片行業。
就歐洲而言,歐洲芯片生產高度依賴亞洲和美國的晶圓代工廠,相比之下,歐洲本土的半導體制造業卻很薄弱。數據顯示,2020年歐洲半導體收入下降12.7%,為77億歐元。在全球4400億歐元的半導體市場規模中,歐洲約占10%。據統計,2020年僅有55%的歐洲芯片在歐洲本土制造,很大程度上依賴于海外制造的芯片。缺“芯”危機凸顯出亞洲芯片制造在全球供應鏈的重要地位,也讓歐盟和其他國家意識到建立本土芯片制造的必要性。這一點從英飛凌、意法半導體和恩智浦的身上可見一斑。
意法半導體、德國英飛凌和荷蘭恩智浦等歐洲芯片業領軍公司,專注于為汽車、航空航天和工業自動化等行業提供芯片,近6年來把九成以上的晶圓廠都設在歐洲以外,整個歐洲純晶圓廠銷售額在全球的占比從2020年的10%降到目前的6%。汽車電子一直是歐洲半導體引以為傲的領域,但是歐洲能否在新興的新能源汽車領域固守領先優勢,目前看來難度頗大。從以上情況綜合判斷和分析,由于芯片的缺乏,歐洲未來極有可能在汽車半導體、功率半導體等領域喪失自己的固有優勢。
2021年9月15日,歐洲聯盟執委會主席烏爾蘇拉·馮德萊恩(Ursula?von?der?Leyen)在斯特拉斯堡召開的歐盟議會上發表?“歐盟狀況”的演講時說:“我們依賴于亞洲制造的最先進的芯片。”“雖然全球(對芯片)的需求已經到爆炸的程度,但歐洲在整個供應鏈中的份額,從設計到制造能力都在縮減。”這迫使歐盟決心改變歐洲對芯片生產長期投資不足的局面。
據路透社報道,當地時間2021年11月15日,馮德萊恩宣布,將在2022年正式推出《歐洲芯片法案》(European?Chips?Act),大力推動歐洲半導體產業鏈,以保持歐盟的競爭力和自給自足。據了解,該法案包括一個提高歐洲的芯片制造能力的集體計劃,旨在支持芯片設計、生產、包裝能力以及芯片供應鏈各環節的監測能力,讓歐洲擁有具備大量生產最先進(2nm及以下)和節能半導體能力的“巨型芯片工廠”。為此,歐盟將向歐洲芯片行業注資數百億歐元,其目標是到2030年歐洲的芯片產量及全球市場占有率提升一倍,即從目前的全球市場占有率10%提升至20%,旨在共同打造包括生產在內的最先進的歐洲芯片生態系統。
“歐盟將要提出的新芯片法案旨在阻止歐洲國家相互競爭,幫助歐盟在全球展開競爭。”歐盟內部市場專員瑟瑞·布雷頓(Thierry?Breton)說,歐盟希望將成員國的努力整合到泛歐盟的半導體戰略中,并且創建了一個框架,“以避免歐盟內部國家公共補貼的競賽分散了單一市場?”。他補充說,歐盟的目的將是“設定條件,保護歐洲的利益,保證歐洲在全球地緣政治格局的利益?”。按照布雷頓的說法,《歐洲芯片法案》將包括三個要素。第一,半導體研究戰略,加強比利時IMEC、法國LETI/CEA、德國Fraunhofer等研究機構的合作。第二,將包括一個集體計劃,以提高歐洲的芯片制造能力,目標是支持歐洲向“巨型工廠”的發展,這些工廠能夠大量生產最先進(2nm及以下)和節能的半導體。政策制定者們表示,改變歐洲芯片缺失局面需要歐盟付諸多年的努力并投入大量公共資金,而亞洲和美國也正在每年向半導體領域投入巨額補貼。第三,是將為國際合作和伙伴關系制定一個框架。“我們的想法并不是要在歐洲這里自己生產所有的東西。除了使我們的本地生產更具彈性之外,我們還需要設計一個戰略,使我們的供應鏈多樣化,以減少對單一國家或地區的過度依賴。”
《歐洲芯片法案》歐洲將半導體芯片納入整體戰略考量的一次努力和嘗試。業內人士指出,這是一項旨在提升歐洲半導體芯片測試、研究和設計能力的法案,并致力于協調政府投資與企業投資的資源配比,以此來確保芯片供應的安全。

改變歐洲芯片缺失局面需要歐盟付諸多年的努力并投入大量公共資金
實際上,歐盟一直有打造自己半導體芯片供應鏈的想法。早在2020年11月,作為歐盟輪值主席國的德國和法國、意大利等國家一起向歐盟提交了一項“歐洲共同利益重要項目”方案,要求歐盟支持其成員國開展芯片研發和制造項目,包括節能芯片、智能傳感器、復合材料等。“歐洲共同利益重要項目”旨在打造對歐盟經濟有戰略重要性的未來產業,此前歐盟已啟動電動車電池、云服務、氫能經濟等戰略。2020年年底,歐洲十多個國家簽署《歐洲處理器和半導體科技計劃聯合聲明》,宣布未來兩三年內將投入1450億歐元(約合人民幣1.2萬億元),以推動歐盟各國聯合研究及投資先進處理器及其他半導體技術。
2021年2月,歐盟19國推出了“芯片戰略”。歐盟計劃為歐洲芯片產業投資約500億歐元(約合3860億人民幣),打造歐洲自己的完整半導體生態系統。為減少對非歐洲技術的依賴,2021年3月,歐盟發布了《2030?Digital?Compass:?the?European?way?for?the?Digital?Decade(2030數字指南針:數字十年的歐洲方式)》計劃,設定了11項先進技術發展目標,其中就包括在2030年前實現芯片產量增加一倍,先進芯片制造全球占比達到20%;先進制程達到2nm,能效達到目前的10倍;5年內自行打造首部量子電腦等,以降低歐盟對美國和亞洲關鍵技術的依賴。
德國《商報》發表評論稱,此次新芯片法案的提出,更加表明歐洲渴望實現“芯片自立”。時下,數字化發展呈越演越烈的趨勢,而數字化的核心是半導體芯片。半導體芯片已經不單單是工業生產的一項生產要素,而且是全球技術競賽的核心了。沒有數字化就沒有未來,歐盟顯然已經意識到了這一點。
在半導體產業的進擊之路上,歐洲要守住功率器件、微控制器、傳感器、射頻技術、半導體設備和汽車芯片等傳統領域的優勢,也要彌補在先進制程方面的短板。為了彌補自身在先進制程方面的缺失,在對缺“芯”現狀進行了深刻反思的基礎上,歐洲采取了多種措施,決心勵精圖治發展半導體產業。

在相關政策引導下,2021年,很多半導體廠商都在歐洲加快了建廠的步伐。蘋果公司宣布未來三年將投入10億歐元在歐洲進行芯片研發,斥資打造歐洲芯片中心,開展5G和無線技術的半導體研發。英特爾首席執行官格爾辛格宣布,未來十年將在歐洲投資800億歐元發展汽車芯片制造業務,包括新建兩個汽車芯片制造廠。此外,英特爾尋求80億歐元的公共補貼,用于在歐洲建設一座先進的半導體制造工廠,之后又為200億美元(約172億歐元)歐洲建廠計劃游說歐盟。歐洲也多次向臺積電拋出橄欖枝,邀請臺積電赴歐建廠。
歐洲本土公司在芯片領域也有大動作。2021年6月7日,博世投資10億歐元在德累斯頓修建的晶圓工廠正式落成。這家工廠將主要為自動駕駛和電動汽車等提供芯片。歐盟委員會在2021年7月19日啟動了兩個新的行業聯盟——處理器和半導體技術聯盟,以及歐洲工業云/邊緣計算聯盟。這兩個聯盟旨在推動歐盟下一代芯片和工業云/邊緣計算技術,幫助歐盟構建其數字經濟的關鍵基礎設施,以及降低半導體供應鏈中斷和地緣政治下的風險。2021年9月17日,德國半導體廠商英飛凌宣布位于奧地利菲拉赫的300毫米晶圓廠正式運營,布雷頓出席了啟動儀式,并強調這是歐盟振興半導體工業的重要一步。不甘落后于世界半導體競賽的歐盟,在其半導體研發制造上不僅制定了雄心勃勃的計劃,而且付諸行動。
有人說,關于先進工藝的芯片制造的競爭,其實就是一場國運的競爭。同時,這也是超級大國如此渴望獲得穩定的先進芯片供應鏈的原因,因為它關乎一個國家的工業生產、經濟發展和國防安全。不過,對于歐盟擬議的目標,特別是“有能力在2nm及以下的方向上開發和生產歐洲最現代化的芯片”,引發了激烈的爭論,歐洲業界似乎對此信心不足。
鑒于此前歐洲半導體聯合研發芯片項目的失敗嘗試,事實上,諸如Crolles2聯盟等,歐洲半導體廠商對建立新聯盟的計劃似乎并不熱衷。因為聯盟成員如飛思卡爾、飛利浦與意法半導體這些先進的半導體企業更愿意圍繞著其原有的強勢領域繼續發展,而不是冒著巨額投資失敗的風險去實現所謂的技術獨立。